RU2711434C2 - Sampling device and method for use thereof - Google Patents
Sampling device and method for use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711434C2 RU2711434C2 RU2017112922A RU2017112922A RU2711434C2 RU 2711434 C2 RU2711434 C2 RU 2711434C2 RU 2017112922 A RU2017112922 A RU 2017112922A RU 2017112922 A RU2017112922 A RU 2017112922A RU 2711434 C2 RU2711434 C2 RU 2711434C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separate compartment
- sampling
- housing
- locking mechanism
- sampling according
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
- A61B10/0045—Devices for taking samples of body liquids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/07—Endoradiosondes
- A61B5/073—Intestinal transmitters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14539—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring pH
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14546—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring analytes not otherwise provided for, e.g. ions, cytochromes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
- A61B10/0045—Devices for taking samples of body liquids
- A61B2010/0061—Alimentary tract secretions, e.g. biliary, gastric, intestinal, pancreatic secretions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/40—Animals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0247—Pressure sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
- A61B2562/166—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted on a specially adapted printed circuit board
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству для отбора проб. Устройство для отбора пробы содержит отдельный отсек, который выталкивается, создавая увеличенное пространство или объем для пробы, которая будет сохранена. Устройство для отбора пробы согласно настоящему изобретению подходит для набора пробы в аквакультурной среде, закрытой системе или в желудочно-кишечном тракте человека или животного. Изобретение также относится к способу перорального введения устройства животному и извлечения устройства для проведения анализа на отобранной пробе для диагностики состояния желудочно-кишечного тракта и определения всасывания питательных веществ и усвояемости.The present invention relates to a device for sampling. The device for sampling contains a separate compartment, which is pushed, creating an increased space or volume for the sample to be saved. The sampling device according to the present invention is suitable for collecting a sample in an aquaculture medium, closed system or in the gastrointestinal tract of a human or animal. The invention also relates to a method for oral administration of a device to an animal and extraction of a device for analysis on a selected sample to diagnose the condition of the gastrointestinal tract and determine the absorption of nutrients and digestibility.
Возможность непосредственно взять пробу веществ в желудочно-кишечном тракте животного является ключевой технологией, позволяющей диагностировать состояние желудочно-кишечного тракта; понимать пищеварение в подвздошной кишке, сбраживание в толстой кишке, и исследовать связи между определенными пищевыми компонентами и биологическими, химическими и физико-химическими характеристиками желудочно-кишечного тракта людей и/или животных. Это включает в себя всасывание питательных веществ, метаболизм лекарственных средств, распределение микроорганизмов, иммунологический статус и так далее.The ability to directly take a sample of the substances in the animal’s gastrointestinal tract is a key technology for diagnosing the condition of the gastrointestinal tract; understand digestion in the ileum, digestion in the colon, and examine the relationships between certain food components and the biological, chemical and physico-chemical characteristics of the gastrointestinal tract of humans and / or animals. This includes nutrient absorption, drug metabolism, distribution of microorganisms, immunological status and so on.
Анализ пробы вещества, такого как газ, твердая фаза или жидкость из желудочно-кишечного тракта животного, может предоставить информацию о pH, ферментативной активности, микробиологической нагрузке/микробной обсемененности и молекулярном составе отобранного материала, в том числе информацию о нагрузке по питательным веществам и степени переработки, позволяющую оценить состояние здоровья, и диагностика заболеваний, и в частности заболеваний желудочно-кишечного тракта, может быть также получена путем определения иммунных факторов или общего иммунологического статуса, характеристик присутствующей микрофлоры и наличия/отсутствия микробных патогенов или микробов, влияющих на здоровье.Analysis of a sample of a substance, such as gas, solid phase, or liquid from the animal’s gastrointestinal tract, can provide information on pH, enzymatic activity, microbiological load / microbial contamination and molecular composition of the selected material, including information on nutrient load and degree processing, allowing to assess the state of health, and the diagnosis of diseases, and in particular diseases of the gastrointestinal tract, can also be obtained by determining immune factors or general immunological status, the characteristics of the microflora present, and the presence / absence of microbial pathogens or microbes that affect health.
Раннее обнаружение, идентификация расположения патологических состояний может иметь решающее значение для окончательного диагноза и/или лечения различных патологий. Особый контроль за местом отбора пробы кишечного содержимого также имеет жизненно важное значение для понимания состояния здоровья и болезни, поскольку заболевания, как правило, связаны с конкретным участком, например, относятся либо к желудку, подвздошной кишке, либо толстой кишке, в отличие от воздействия на весь желудочно-кишечный тракт. Сбор специфической для конкретного участка пробы также полезен для понимания влияния рациона и питания, например, переработка в подвздошной кишке является важным фактором в составлении диеты, так как эффективность усвоения и всасывания в тонком кишечнике воздействует на просветное содержимое, имеющееся в дистальной части желудочно-кишечного тракта. Брожение под влиянием кишечной флоры в толстой кишке зависит от просветного содержимого, достигающего толстой кишки, и, следовательно, факторы, такие как неполное переваривание белка, были связаны с образованием токсичных соединений, включая аммиак, сероводород, индолы и фенолы, которые, в свою очередь, повышают риск возникновения рака толстой кишки у людей. При разработке диет для «продуктивного животноводства» важно также улучшить показатели доступности питательных веществ в пищевых продуктах и экологическое воздействие отходов животного происхождения.Early detection, identification of the location of pathological conditions can be crucial for the final diagnosis and / or treatment of various pathologies. Particular monitoring of the sampling site of intestinal contents is also vital for understanding health status and disease, since diseases are usually associated with a specific site, for example, either in the stomach, ileum, or colon, in contrast to exposure to the entire gastrointestinal tract. Collecting a site-specific sample is also useful for understanding the effects of diet and nutrition, for example, processing in the ileum is an important factor in diet design, since the efficiency of absorption and absorption in the small intestine affects the luminal contents found in the distal gastrointestinal tract . Fermentation under the influence of the intestinal flora in the colon depends on the luminous contents reaching the colon, and therefore factors such as incomplete digestion of the protein have been associated with the formation of toxic compounds, including ammonia, hydrogen sulfide, indoles and phenols, which in turn increase the risk of colon cancer in people. When developing diets for “productive livestock”, it is also important to improve the availability of nutrients in food and the environmental impact of animal waste.
Хотя общая видимая усвояемость (измеряемая процентом от количества поглощенных питательных веществ, которое выделяется в фекалиях) является ключевым показателем, эта методология имеет ряд недостатков, связанных с загрязнением фекалий метаболическими отходами и веществами непищевого происхождения. Таким образом, усвояемость в подвздошной кишке является более подходящей мерой доставки питательных веществ. Кроме того, отток терминального отдела подвздошной кишки в слепую кишку может считаться субстратом, на котором действует микрофлора толстого кишечника. Таким образом, содержимое толстой кишки или просветное содержимое могут служить показателем или позволить оценить питательные вещества, которые доступны для брожения под влиянием резидентной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Таким образом, возможность измерять широкий спектр химических веществ (например, белков, углеводов, жиров, некрахмальных полисахаридов, питательных микроэлементов, антипитательных факторов), биологических и физико-химических (например, вязкость) свойств из кишечного содержимого подвздошной кишки и толстой кишки, представляет существенное развитие, которое, в свою очередь, может способствовать качественному изменению нашего представления о влиянии определенных пищевых компонентов на процессы пищеварения и его продукты. Такие продукты пищеварения могут включать в себя характеристики кала, такие как качество и консистенция кала, и кишечный газ или метеоризм. Разработка этих высокоэффективных технологий также может позволить диагностировать и исследовать заболевания желудочно-кишечного тракта.Although overall apparent digestibility (measured as a percentage of the amount of absorbed nutrients that is excreted in feces) is a key indicator, this methodology has several drawbacks related to contamination of feces with metabolic waste and non-food substances. Thus, assimilation in the ileum is a more appropriate measure of nutrient delivery. In addition, the outflow of the terminal ileum into the cecum can be considered a substrate on which the microflora of the large intestine acts. Thus, the contents of the colon or luminal contents can serve as an indicator or allow to evaluate the nutrients that are available for fermentation under the influence of the resident microflora of the gastrointestinal tract. Thus, the ability to measure a wide range of chemicals (e.g., proteins, carbohydrates, fats, non-starch polysaccharides, micronutrients, anti-nutritional factors), biological and physico-chemical (e.g. viscosity) properties from the intestinal contents of the ileum and colon, is significant development, which, in turn, can contribute to a qualitative change in our understanding of the effect of certain food components on digestion processes and its products. Such digestion products may include fecal characteristics, such as the quality and consistency of feces, and intestinal gas or flatulence. The development of these high-performance technologies can also make it possible to diagnose and investigate diseases of the gastrointestinal tract.
Существует постоянная потребность в улучшении известных устройств для отбора проб, чтобы можно было собирать пробы большего объема, и можно собрать пробы жидкостей, ранжированные по вязкости, а также пробы твердой фазы. Эти усовершенствования устройства для отбора пробы делают возможным проведение большего ряда аналитических тестов, которые должны выполняться на пробе, и увеличение диапазона проб для сбора. Кроме того, способность изменять точку внутри желудочно-кишечного тракта, в которой происходит взятие пробы, позволяет исследовать изменения факторов, участвующих в пищеварении (pH, эмульгирующие агенты ферментов и т.д.), в переработке пищевых продуктов; всасывание питательных веществ; микробные популяции; иммунные факторы и вязкость кишечного содержимого на всем протяжении желудочно-кишечного просвета. Таким образом, отбор проб может осуществляться внутри желудка, подвздошной кишки, толстой кишки и слепой кишки, что позволяет регулировать участок отбора пробы в зависимости от характера требуемой пробы.There is a continuing need to improve the known sampling devices so that larger samples can be collected, and it is possible to collect samples of liquids, ranked by viscosity, as well as samples of the solid phase. These improvements to the sampling device make it possible to carry out a wider range of analytical tests to be performed on the sample and to increase the range of samples to be collected. In addition, the ability to change the point within the gastrointestinal tract at which sampling takes place allows you to study changes in factors involved in digestion (pH, emulsifying agents of enzymes, etc.) in food processing; nutrient absorption; microbial populations; immune factors and viscosity of intestinal contents throughout the gastrointestinal lumen. Thus, sampling can be carried out inside the stomach, ileum, colon and cecum, which allows you to adjust the sampling area depending on the nature of the desired sample.
Устройство по настоящему изобретению является простым, недорогим, надежным и простым в использовании, не нуждается в постоянном контроле, и может быть многоразовым. Устройство по настоящему изобретению можно извлекать и проба легко извлекается и анализируется с использованием различных биологических, химических и физических исследований. Как жидкие, так и твердые вещества могут быть отобраны с помощью устройства по настоящему изобретению.The device of the present invention is simple, inexpensive, reliable and easy to use, does not need constant monitoring, and can be reusable. The device of the present invention can be removed and the sample is easily removed and analyzed using a variety of biological, chemical and physical studies. Both liquid and solid substances can be selected using the device of the present invention.
Устройство по изобретению может регистрировать изменения окружающей среды в течение длительного периода времени, например, в течение 24 часов. В частности, изменение окружающей среды вдоль желудочно-кишечного тракта животного. Устройство по изобретению может загружать данные, хранящиеся на компьютере, и легко перепрограммироваться для повторного использования. Устройство по изобретению может обнаруживать и регистрировать время, pH и/или температуру, при которых проба была получена.The device according to the invention can record environmental changes over a long period of time, for example, within 24 hours. In particular, environmental changes along the gastrointestinal tract of the animal. The device of the invention can download data stored on a computer and is easily reprogrammed for reuse. The device according to the invention can detect and record the time, pH and / or temperature at which a sample was obtained.
В частности, устройство по изобретению может собирать большое количество проб, благодаря своему отдельному отсеку, который выталкивается, создавая увеличенный объем или пространство для пробы, которая будет отобрана и сохранена.In particular, the device according to the invention can collect a large number of samples, thanks to its separate compartment, which is pushed out, creating an increased volume or space for the sample to be taken and stored.
В первом аспекте изобретения предлагается устройств для отбора проб. Устройство для отбора пробы содержит корпус, причем корпус содержит камеру, по меньшей мере, одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, причем отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса, средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через отверстие в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб, тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения образца внутри камеры устройства для отбора проб.In a first aspect of the invention, sampling devices are provided. A sampling device comprises a housing, the housing comprising a chamber, at least one opening, actuating means and a separate compartment, the separate compartment being fixed with the possibility of separation inside the housing, the actuating means permitting the internal substance to be drawn through the opening into the chamber and at the same time pushes a separate compartment along the housing until a separate compartment is pushed out of the housing of the sampling device, thereby creating an enlarged space or bemsya for receiving and storing selection of the sample within the sample chamber device.
В некоторых вариантах осуществления устройство для отбора пробы можно использовать для отбора пробы из замкнутой системы любой формы, такой как емкости для рыбы, технологические емкости, для биопереработки, различные сельскохозяйственные системы или любые системы, в которых вмешательство человека/физическое вмешательство имеет практическую значимость и/или есть производственные или заводские трубы.In some embodiments, a sampling device may be used to take a sample from a closed system of any shape, such as fish tanks, process vessels, bioprocesses, various agricultural systems, or any systems in which human / physical intervention is of practical importance and / or there are production or factory pipes.
В конкретных вариантах осуществления устройства для отбора пробы по изобретению предназначено для отбора пробы внутреннего вещества из желудочно-кишечного тракта животного.In specific embodiments, the implementation of the device for sampling according to the invention is intended for sampling of internal substance from the gastrointestinal tract of the animal.
Термины «проба», «вещество» и «внутреннее вещество» используются взаимозаменяемо и относятся к любой жидкости, твердой фазе, частице или газу, которые могут быть отобраны устройством, более конкретно эти термины также могут быть отнесены к кишечному содержимому или просветному содержимому, или продуктам пищеварения, когда речь идет об отборе проб внутри желудочно-кишечного тракта животного. Жидкость может быть, например, обнаружена в желудке, тонкой и толстой кишке. Такие жидкости могут содержать в растворе (или суспензиях) твердые вещества или компоненты, такие как компоненты рациона, лекарственные средства, пищевые компоненты; также могут быть обнаружены продукты пищеварения, микробные метаболиты, газы, такие как кислород, водород, углекислый газ, метан, сероводород и т.д.The terms “sample”, “substance” and “internal substance” are used interchangeably and refer to any liquid, solid phase, particle or gas that can be sampled by a device, more specifically, these terms can also refer to intestinal or luminal contents, or digestion products, when it comes to sampling inside the animal’s gastrointestinal tract. Fluid can, for example, be found in the stomach, small and large intestine. Such liquids may contain solids or components in solution (or suspensions), such as dietary components, drugs, food components; digestion products, microbial metabolites, gases such as oxygen, hydrogen, carbon dioxide, methane, hydrogen sulfide, etc. can also be detected.
В частности, устройство разработано таким образом, чтобы выдерживать любое давление (такое как пережевывание) и/или изменение окружающей среды. В частности, устройство предназначено для перемещения вдоль желудочно-кишечного тракта животного. Устройство должно быть способно выдерживать перистальтику желудочно-кишечного тракта, а также химическую и механическую среду желудочно-кишечного тракта.In particular, the device is designed to withstand any pressure (such as chewing) and / or environmental changes. In particular, the device is intended for movement along the gastrointestinal tract of an animal. The device must be able to withstand gastrointestinal motility, as well as the chemical and mechanical environment of the gastrointestinal tract.
Для каждого отдельного компонента устройства для отбора пробы можно использовать различные материалы. В частности, используемый материал определяет текстуру и/или твердость устройства. Материалы могут быть твердыми, мягкими, гладкими и/или гибкими, и предпочтение для используемого материала зависит от его использования.Different materials may be used for each individual component of the sampling device. In particular, the material used determines the texture and / or hardness of the device. The materials may be hard, soft, smooth and / or flexible, and the preference for the material used depends on its use.
Как правило, устройство может быть изготовлено из любого неперевариваемого, не поддающегося биологическому разложению, неиммуногенного, небиореактивного или непроницаемого материала. В частности, материалом, используемым для изготовления устройств, может быть любой биологически инертный полимерные материал, такой как акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэтилен, поливинилхлорид, акрилы и т.п., керамика или металлы, например нержавеющая сталь, предпочтительно с гладкой поверхностью, облегчающая проглатывание и транспортировку, и, по меньшей мере, с одной непроницаемой для излучения поверхностью или включением, так чтобы при необходимости ее можно было наблюдать рентгенографически.Typically, the device may be made of any non-digestible, non-biodegradable, non-immunogenic, non-bioreactive or impermeable material. In particular, the material used to make the devices can be any biologically inert polymeric material, such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polyvinyl chloride, acrylics and the like, ceramics or metals, for example stainless steel, preferably with a smooth surface that facilitates swallowing and transportation, and at least one surface that is impervious to radiation or inclusion, so that, if necessary, it can be observed radiographically.
Можно использовать термопластичные материалы, такие как поликарбонаты, акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), полиэтилен высокой плотности (ПЭНД), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), полимер простого эфира (ПЭЭК) или полипропилен (PP).Thermoplastic materials such as polycarbonates, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), ether polymer (PEEK) or polypropylene (PP) can be used.
Предпочтительно, чтобы внешняя поверхность устройства была изготовлена из поликарбоната. Поликарбонат может быть полупрозрачным с тем, чтобы способствовать визуальной оценке содержащейся пробы. Другие компоненты предпочтительно изготовлены из политетрафторэтилена (ПТФЭ). В частности, ПТФЭ можно использовать для внутренних компонентов устройства, где гибкий характер этого материала позволяет формировать уплотнение между двумя смежными поверхностями.Preferably, the outer surface of the device is made of polycarbonate. Polycarbonate may be translucent in order to facilitate a visual assessment of the sample contained. Other components are preferably made of polytetrafluoroethylene (PTFE). In particular, PTFE can be used for internal components of the device, where the flexible nature of this material allows the formation of a seal between two adjacent surfaces.
Все материалы, используемые в устройстве для отбора проб, являются инертными и безопасными для пищевого и/или медицинского применения.All materials used in the sampling device are inert and safe for food and / or medical use.
В некоторых вариантах осуществления устройство может иметь форму капсулы или пилюли. Капсула может быть цилиндрической с закругленными, коническими или сплюснутыми концами. Устройство по форме может быть частично сферическим.In some embodiments, the device may be in the form of a capsule or pill. The capsule may be cylindrical with rounded, conical or flattened ends. The shape of the device may be partially spherical.
Устройство для отбора проб, и в частности различные компоненты устройства для отбора проб, изготавливаются с помощью обычных инструментов и/или известных в данной области способов. В частности, устройство для отбора пробы и компоненты могут быть изготовлены с использованием аддитивных методов, таких как 3D печать, или редуктивных методов, такими как обработка на станке с ЧПУ типа CNC, известная специалистам.A device for sampling, and in particular the various components of a device for sampling, are manufactured using conventional tools and / or methods known in the art. In particular, the sampling device and components can be manufactured using additive methods, such as 3D printing, or reductive methods, such as CNC machining, known to those skilled in the art.
В частности, устройство предпочтительно пригодно для глотания и для потребления животным. Капсулы, известные в данной области техники, имеют размеры от 26 мм до 30 мм х 11 мм до 15 мм (длина х ширина).In particular, the device is preferably suitable for swallowing and for consumption by animals. Capsules known in the art have sizes from 26 mm to 30 mm x 11 mm to 15 mm (length x width).
Особое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что, хотя устройство для отбора пробы может иметь размеры такие же, как у аналогичных устройств, известных в данной области техники, отдельный отсек внутри устройства для отбора пробы выталкивается, создавая увеличенный объем или пространство для пробы, которая будет отобрана и/или сохранена. В зависимости от животного, размера, породы и/или вида, устройство будут варьироваться в размерах, как описано в настоящем документе. Размеры устройства могут варьироваться примерно от 10 мм до 70 мм в длину и от 3 мм до 25 мм в ширину. В частности, размеры устройства могут составлять приблизительно 10-15 мм и приблизительно 3-7 мм, приблизительно 15-25 мм х приблизительно 7-12 мм, приблизительно 20-30 мм х приблизительно 10-17 мм, приблизительно 30-40 мм х приблизительно 15-20 мм, приблизительно 10-20 мм х приблизительно 3-20 мм, приблизительно 35-65 мм х приблизительно 7-23 мм, или приблизительно 40-70 мм х приблизительно 10-25 мм и/или любого их сочетания.A particular advantage of the present invention is that although the sampling device may be the same size as similar devices known in the art, a separate compartment inside the sampling device is ejected, creating an increased volume or space for the sample, which will be selected and / or saved. Depending on the animal, size, breed and / or species, the device will vary in size, as described herein. The dimensions of the device can vary from about 10 mm to 70 mm in length and from 3 mm to 25 mm in width. In particular, the dimensions of the device may be approximately 10-15 mm and approximately 3-7 mm, approximately 15-25 mm x approximately 7-12 mm, approximately 20-30 mm x approximately 10-17 mm, approximately 30-40 mm x approximately 15-20 mm, about 10-20 mm x about 3-20 mm, about 35-65 mm x about 7-23 mm, or about 40-70 mm x about 10-25 mm and / or any combination thereof.
В зависимости от размера используемой капсулы, устройство по изобретению способно получить пробу объемом приблизительно от 0,11 мл до приблизительно 20 мл. В частности, объем пробы может составлять от приблизительно 0,11 мл до 3 мл, от приблизительно 1 мл до 5 мл, от приблизительно 3 мл до 7 мл, от приблизительно 7 мл до приблизительно 13 мл, от приблизительно 10 мл до 15 мл, от приблизительно 13 мл до 17 мл или приблизительно 15 мл до 20 мл и/или любого их сочетания. В конкретном примере изобретения, устройство могут иметь внутренний объем 1,53 см3 и может быть способно получить и хранить пробу объемом 1,3 мл, что составляет 85% от имеющегося внутреннего объема.Depending on the size of the capsule used, the device of the invention is capable of producing a sample with a volume of from about 0.11 ml to about 20 ml. In particular, the sample volume may be from about 0.11 ml to 3 ml, from about 1 ml to 5 ml, from about 3 ml to 7 ml, from about 7 ml to about 13 ml, from about 10 ml to 15 ml, from about 13 ml to 17 ml or about 15 ml to 20 ml and / or any combination thereof. In a specific example of the invention, the device may have an internal volume of 1.53 cm 3 and may be able to receive and store a 1.3 ml sample, which is 85% of the available internal volume.
Наиболее предпочтительно, чтобы устройство имело размеры приблизительно от 20 до 25 мм x приблизительно от 9 до 12 мм (длина х ширина).Most preferably, the device has a size of from about 20 to 25 mm x from about 9 to 12 mm (length x width).
Устройство имеет модульную конструкцию, состоящую из одного или нескольких компонентов. В частности, устройство собирается из одного или нескольких компонентов. Один компонент может содержать средство приведения в действие и отверстие. Другой компонент может содержать корпус. Другой компонент может содержать автономный отдельный отсек.The device has a modular design consisting of one or more components. In particular, a device is assembled from one or more components. One component may comprise actuation means and a hole. Another component may include a housing. Another component may contain a standalone separate compartment.
Различные компоненты устройства для отбора пробы могут быть сформированы отдельно и легко собраны вместе для образования устройства для отбора пробы и/или отдельных частей устройства для отбора проб.The various components of the sampling device can be formed separately and easily assembled together to form a sampling device and / or individual parts of the sampling device.
В некоторых вариантах осуществления устройство для отбора пробы может содержать две половины, соединенные, по меньшей мере, одна с другой одним или несколькими элементами и/или корпусом.In some embodiments, a sampling device may comprise two halves connected to at least one other by one or more elements and / or a housing.
В некоторых аспектах изобретения устройство для отбора пробы содержит корпус, причем корпус содержит камеру, по меньшей мере, одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, в котором отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса с помощью удерживающего средства и в котором средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через отверстие в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока указанный отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб, тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения образца внутри камеры устройства для отбора проб.In some aspects of the invention, the sampling device comprises a housing, the housing comprising a chamber, at least one opening, actuating means, and a separate compartment in which a separate compartment is secured so as to be separated inside the housing by means of a holding means and in which the driving means into the action allows the internal substance to be drawn through the hole into the chamber and at the same time pushes a separate compartment along the body until the specified separate compartment is pushed out Xia selection of the device body sample, thereby creating an enlarged space or volume for receiving and storing the sample in the sampling device camera.
В других аспектах изобретения, устройство для отбора пробы содержит корпус, причем корпус содержит камеру, по меньшей мере, одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, в котором отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса с помощью удерживающего средства, который активируется с помощью пускового средства, причем средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через отверстие в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока указанный отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб, тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения образца внутри камеры устройства для отбора проб.In other aspects of the invention, the sampling device comprises a housing, the housing comprising a chamber, at least one opening, actuating means, and a separate compartment in which a separate compartment is secured so as to be detachable within the housing by means of a holding means that is activated by using a launching means, wherein the actuation means allows the internal substance to be drawn through the opening into the chamber and at the same time pushes a separate compartment along the housing until eye said separate compartment is not ejected from the apparatus for sampling, thereby providing larger space or volume for receiving and storing selection of the sample within the sample chamber device.
В другом аспекте изобретения, предлагается устройство для отбора проб, содержащее корпус, в котором корпус содержит камеру, по меньшей мере одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, причем отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса с помощью удерживающего средства, которое представляет собой материал, который реагирует на изменения внешней среды устройства, и где средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через указанное отверстие в указанную камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока указанный отдельный не выталкивается из корпуса или устройства для отбора пробы тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения указанного образца внутри камеры устройства для отбора проб.In another aspect of the invention, there is provided a sampling device comprising a housing, wherein the housing comprises a chamber, at least one opening, actuating means, and a separate compartment, the separate compartment being secured so as to be detachable within the housing using a holding means that represents a material that responds to changes in the external environment of the device, and where the means of actuation provides the ability to retract the internal substance through the specified hole in specified and at the same time pushes a separate compartment along the housing until the specified separate is pushed out of the housing or device for sampling, thereby creating an increased space or volume for receiving and storing the specified sample inside the chamber of the sampling device.
В другом аспекте изобретения, предлагается корпус устройства для отбора проб, причем корпус содержит камеру, по меньшей мере одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, причем отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса с помощью удерживающего средства, где удерживающее средство представляет собой блокирующий механизм между корпусом и отдельным отсеком и где средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через отверстие в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб, тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения образца внутри камеры устройства для отбора проб.In another aspect of the invention, there is provided a housing for a sampling device, the housing comprising a chamber, at least one opening, actuation means and a separate compartment, the separate compartment being secured with the possibility of separation inside the housing using a holding means, where the holding means is a locking mechanism between the housing and a separate compartment and where the actuation means allows the internal substance to be drawn through the opening into the chamber and at the same time a separate compartment is pushed along the housing until a separate compartment is ejected from the housing of the sampling device, thereby creating an increased space or volume for receiving and storing the sample inside the chamber of the sampling device.
В еще одном аспекте изобретения, предлагается устройство для отбора проб, содержащее корпус, причем корпус содержит камеру, по меньшей мере, одно отверстие, средство приведения в действие и отдельный отсек, в котором отдельный отсек закреплен с возможностью разъединения внутри корпуса с помощью удерживающего средства и где средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания внутреннего вещества через отверстие в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб, тем самым создавая увеличенное пространство или объем для приема и хранения образца внутри камеры устройства для отбора проб, где средство приведения в действие привязано к закрывающему средству и где движение средства приведения в действие приводит к тому, что закрывающее средство перегораживает отверстие.In yet another aspect of the invention, there is provided a sampling device comprising a housing, the housing comprising a chamber, at least one opening, actuating means, and a separate compartment in which a separate compartment is secured so as to be disconnected within the housing by means of a holding means and where the actuation means allows the internal substance to be drawn through the opening into the chamber and at the same time pushes a separate compartment along the housing until a separate compartment is pushed out from the housing of the sampling device, thereby creating an increased space or volume for receiving and storing the sample inside the chamber of the sampling device, where the actuation means is tied to the closure means and where the movement of the actuation means causes the closure means to block hole.
Устройств для отбора пробы содержит корпус. Корпус содержит камеру, по меньшей мере одно отверстие и отдельный отсек. В частности, корпус представляет собой оболочку, которая содержит в себе средство приведения в действие и отдельный отсек внутри устройства для отбора проб.The device for sampling contains a housing. The housing contains a camera, at least one hole and a separate compartment. In particular, the casing is a shell, which contains a means of actuation and a separate compartment inside the device for sampling.
В некоторых вариантах осуществления корпус может быть изготовлен из поликарбоната.In some embodiments, the housing may be made of polycarbonate.
В частности, устройство для отбора пробы по изобретению пригодно для повторного использования. В частности, отдельный компонент можно отвинчивать и повторно использовать несколько раз. Все устройство можно использовать повторно. В определенных вариантах осуществления материал, который реагирует на внешнюю среду устройства, батарея(и), и/или пусковое средство могут потребовать замены, например, шайба из Эудражита, шайба из пластичного материала, плавкая вставка или батарея.In particular, the sampling device according to the invention is suitable for reuse. In particular, an individual component can be unscrewed and reused several times. The entire device can be reused. In certain embodiments, a material that responds to the external environment of the device, the battery (s), and / or starting means may require replacement, for example, a Eudrajite washer, a washer of plastic material, a fusible insert, or a battery.
Корпус устройства для отбора пробы по изобретению может иметь одно или несколько отверстий.The housing of the sampling device according to the invention may have one or more holes.
В частности, устройство для отбора пробы имеет, по меньшей мере, одно отверстие. Отверстие может быть впускным и/или выпускным отверстием. Отверстие может быть апертурой или дыркой на одном или обоих концах корпуса. В конкретных вариантах осуществления отверстие является впускным отверстием, которое пропускает пробу в корпус устройства для отбора проб, предпочтительно в камеру. Альтернативно, отверстие может быть выпускным отверстием, которое позволяет выталкивать отдельный отсек из корпуса устройства для отбора проб. В частности, в корпусе могут быть два отверстия, по одному на каждом конце корпуса на противоположных концах устройства для отбора пробы (впускное и выпускное).In particular, the sampling device has at least one opening. The hole may be an inlet and / or outlet. The hole may be an aperture or hole at one or both ends of the housing. In particular embodiments, the opening is an inlet that passes a sample into the body of the sampling device, preferably into a chamber. Alternatively, the opening may be an outlet that allows a separate compartment to be pushed out of the body of the sampling device. In particular, there can be two openings in the casing, one at each end of the casing at opposite ends of the sampling device (inlet and outlet).
В некоторых вариантах осуществления впускное отверстие может быть клапаном. Клапан может быть любым клапаном, известным в данной области технике, и будет зависеть от использования устройства для отбора проб. Клапан содержит апертуру. Клапан может быть изготовлен из резины или из синтетического эластомера. Предпочтительно, чтобы клапан был изготовлен из эластомера, который устойчив к низкому давлению и поэтому раскрывает апертуру. В других вариантах осуществления отверстие может быть впускным и выпускным. Отверстие может быть двухходовым клапаном. Наиболее предпочтительно, чтобы отверстие было одноходовым клапаном.In some embodiments, the inlet may be a valve. The valve may be any valve known in the art and will depend on the use of the sampling device. The valve contains an aperture. The valve can be made of rubber or synthetic elastomer. Preferably, the valve is made of an elastomer that is resistant to low pressure and therefore discloses an aperture. In other embodiments, the implementation of the hole may be inlet and outlet. The hole may be a two-way valve. Most preferably, the opening is a one-way valve.
В некоторых вариантах осуществления отверстие включает в себя апертуру без клапана.In some embodiments, the aperture includes an aperture without a valve.
Устройств для отбора пробы содержит средство приведения в действие.The device for sampling contains a means of actuation.
В частности, средство приведения в действие устанавливается в первую конфигурации и может переводиться во вторую конфигурацию внутри корпуса устройства для отбора проб. Первая конфигурация представляет собой сжатое состояние, а вторая конфигурация представляет собой разжатое состояние. Средство приведения в действие способствует втягиванию пробы в корпус устройства для отбора проб, предпочтительно в камеру.In particular, the actuation means is installed in the first configuration and can be translated into the second configuration inside the housing of the sampling device. The first configuration is a compressed state, and the second configuration is an expanded state. The actuation means helps to draw the sample into the body of the sampling device, preferably into the chamber.
В частности, средство приведения в действие обеспечивает возможность втягивания пробы через отверстие в камеру корпуса устройства и одновременно толкает отдельный отсек вдоль корпуса до тех пор, пока отдельный отсек не выталкивается из устройства.In particular, the actuation means allows the sample to be drawn through an opening into the chamber of the device casing and at the same time pushes a separate compartment along the casing until a separate compartment is ejected from the device.
Средство приведения в действие может быть любым объектом или элементом, который способен хранить внутреннюю энергию в течение некоторого периода времени внутри устройства. В частности, средство приведения в действие может быть системой и/или объектом, способным приводить в движение и/или действие другой объект или элемент, например, обеспечивать силу для переведения отдельного отсека из закрепленного и сжатого состояния в несжатое и вытолкнутое состояние.The actuation means may be any object or element that is capable of storing internal energy for a period of time inside the device. In particular, the actuation means may be a system and / or an object capable of driving another object or element into motion and / or action, for example, providing force to translate an individual compartment from a fixed and compressed state to an uncompressed and pushed state.
Средство приведения в действие может включать в себя пружину, химическую реакцию (выделение газа и создание давления), двигатель с электронным приводом (таким как электромотор или насос), накопитель энергии сжатого воздуха или вакуумный накопитель энергии.The actuation means may include a spring, a chemical reaction (gas evolution and pressure generation), an electronically-driven motor (such as an electric motor or pump), a compressed air energy storage device, or a vacuum energy storage device.
Средство приведения в действие сохраняет количество внутренней энергии, предпочтительно в течение заданного времени в различных заданных условиях.The actuation means stores an amount of internal energy, preferably for a predetermined time under various predetermined conditions.
Средство приведения в действие удерживается сжатым, когда отдельный отсек находится на месте.The actuation means is kept compressed when a separate compartment is in place.
Средство приведения в действие может содержать упругий элемент. В частности, оно может содержать любой объект, способный хранить кинетическую энергию и/или способный перемещаться. Упругим элементом может быть пружина и/или плунжер/поршень.The actuation means may comprise an elastic element. In particular, it may contain any object capable of storing kinetic energy and / or capable of moving. The elastic element may be a spring and / or plunger / piston.
Средство приведения в действие, по меньшей мере, содержит плунжер/поршень. Средство приведения в действие может содержать плунжер/поршень и пружину, плунжер/поршень и двигатель с электронным приводом и т.д. В некоторых вариантах осуществления плунжер /поршень может быть переведен из первой конфигурации во вторую конфигурацию внутри корпуса устройства для отбора пробы посредством химической реакции внутри корпуса устройства, при которой выделяется газ и/или создается давление.The actuation means at least comprises a plunger / piston. The actuation means may comprise a plunger / piston and a spring, a plunger / piston and an electronically-driven motor, etc. In some embodiments, the plunger / piston may be transferred from the first configuration to a second configuration inside the housing of the device for sampling through a chemical reaction inside the housing of the device, in which gas is released and / or pressure is generated.
Движение средства приведения в действие (например, пружины, соединенной с плунжером/поршнем или плунжера/поршня, проталкиваемым вдоль корпуса с помощью другого средства) одновременно выталкивает отдельный отсек из корпуса устройства для отбора проб.The movement of the actuation means (for example, a spring connected to a plunger / piston or a plunger / piston pushed along the housing by another means) simultaneously pushes a separate compartment from the housing of the sampling device.
В частности, средство приведения в действие втягивает пробу через отверстие устройства для отбора пробы в камеру и одновременно толкает отдельный отсек вдоль длины корпуса устройства для отбора пробы до тех пор, пока отдельный отсек не выталкивается из корпуса устройства для отбора проб.In particular, the actuating means draws the sample through the opening of the sampling device into the chamber and at the same time pushes a separate compartment along the length of the housing of the sampling device until a separate compartment is pushed out of the housing of the sampling device.
В конкретных вариантах осуществления средство приведения в действие включает в себя пружину.In specific embodiments, the actuating means includes a spring.
Обычно пружина представляет собой упругий объект, такой как моток проволоки, который восстанавливает свою первоначальную форму после сжатия или растяжения и высвобождения запаса энергии во время возврата в исходное состояние. Пружина может включать в себя пружину любого типа, такую как цилиндрическая пружина, коническая пружина, работающая на кручение пружина, пружина сжатия или волнистая пружина и т.д. Пружина может быть изготовлена из любого материала, который является стойким и эластичным, такого как нержавеющая сталь или другого металла, или сплава.Typically, a spring is a resilient object, such as a coil of wire, that regains its original shape after being compressed or stretched and the energy stored up during a return to its original state. The spring may include any type of spring, such as a coil spring, a conical spring, a torsion spring, a compression spring or a wave spring, etc. The spring can be made of any material that is resistant and resilient, such as stainless steel or another metal or alloy.
В конкретном варианте осуществления пружина действует как привод. Устройство удерживается в сжатом состоянии отдельным отсеком. Пружина может двигать плунжер/поршень вдоль корпуса (например, вдоль длины корпуса) выталкивая отдельный отсек из корпуса устройства для отбора проб, переводя средство приведения в действие из его первой сжатой конфигурации во вторую разжатую конфигурацию. Движущая сила пружины создает кратковременный вакуум, поскольку она разжимается вдоль корпуса, и/или капиллярное воздействие, при котором образец втягивается в корпус устройства для отбора проб, предпочтительно в камеру через отверстие.In a particular embodiment, the spring acts as a drive. The device is held compressed in a separate compartment. The spring can move the plunger / piston along the housing (for example, along the length of the housing) pushing a separate compartment out of the housing of the sampling device, transferring the actuating means from its first compressed configuration to a second expanded configuration. The driving force of the spring creates a short-term vacuum, as it is expanded along the body, and / or capillary action, in which the sample is drawn into the body of the sampling device, preferably into the chamber through the hole.
Когда отдельный отсек не находится на месте (т.е. был вытолкнут из корпуса устройства для отбора проб), стопорное средство на конце корпуса устройства для отбора пробы препятствует выходу плунжера/поршня из устройства.When a separate compartment is not in place (i.e., has been pushed out of the housing of the sampling device), the locking means at the end of the housing of the sampling device prevents the plunger / piston from exiting the device.
Движение отдельного отсека, выталкиваемого из корпуса устройства для отбора пробы, вызывается средством приведения в действие.The movement of a separate compartment ejected from the body of the sampling device is caused by the actuating means.
Предпочтительно, средство приведения в действие является пружиной и плунжерным устройством, или пружиной и поршневым устройством.Preferably, the actuation means is a spring and a plunger device, or a spring and a piston device.
В некоторых вариантах осуществления средство приведения в действие подсоединяется к одному концу корпуса устройства для отбора пробы и отдельный отсек, по меньшей мере, закреплен с возможностью разъединения посредством удерживающего средства внутри корпуса на противоположном конце устройства для отбора проб.In some embodiments, the actuating means is connected to one end of the body of the sampling device, and a separate compartment is at least secured so as to be separable by means of retaining means inside the body at the opposite end of the sampling device.
В частности, когда средство приведения в действие достигает противоположного конца корпуса оно способно образовывать уплотнение, так что устройство герметизируется.In particular, when the actuation means reaches the opposite end of the housing, it is able to form a seal so that the device is sealed.
В частности, средство приведения в действие соединено с клапаном. В частности, средство приведения в действие и клапан соединяются в держателе. Держатель может быть изготовлен из любого материала, в частности, из поликарбоната. При соединении средства приведения в действие и клапана в держателе, можно использовать стопорное кольцо, такое как кольцевой уплотнитель.In particular, the actuating means is connected to the valve. In particular, the actuation means and the valve are connected in the holder. The holder can be made of any material, in particular polycarbonate. When connecting the actuating means and the valve in the holder, a retaining ring, such as an annular seal, can be used.
Термин «соединены» относится к двум или более объектам, которые прикреплены друг к другу непосредственно или через один или несколько промежуточных элементов, или удерживаются рядом друг с другом.The term "connected" refers to two or more objects that are attached to each other directly or through one or more intermediate elements, or are held next to each other.
В частности, средство приведения в действие и отверстие являются отдельными компонентами устройства для отбора проб, которые могут прикрепляться и/или крепиться к корпусу устройства для отбора проб. Предпочтительно чтобы, средство приведения в действие и отверстие были соединены вместе в отдельном компоненте, который ввинчивается в один конец корпуса устройства.In particular, the actuation means and the hole are separate components of the sampling device, which can be attached and / or attached to the body of the sampling device. Preferably, the actuation means and the hole are connected together in a separate component that is screwed into one end of the device body.
Плунжер/поршень может быть изготовлен из политетрафторэтилена.The plunger / piston may be made of polytetrafluoroethylene.
В частности, средство приведения в действие (например, плунжер/поршень) выполнено с выступом, который может входить в зацепление с отдельным отсеком. Выступ расположен по центру отдельного отсека, так что отдельный отсек движется линейно, когда выталкивается под действием силы, прилагаемой средством приведения в действие. В частности, выступ находится на верхней поверхности средства приведения в действие. Выступ может включать в себя магнит, индуктивную катушку или источник света.In particular, the actuation means (for example, a plunger / piston) is provided with a protrusion that may engage with a separate compartment. The protrusion is located in the center of a separate compartment, so that a separate compartment moves linearly when pushed out under the force exerted by the actuating means. In particular, the protrusion is located on the upper surface of the actuation means. The protrusion may include a magnet, an inductive coil or a light source.
В конкретных вариантах осуществления изобретения, устройство для отбора пробы включает в себя закрывающее средство.In specific embodiments of the invention, the sampling device includes a closure means.
Закрывающее средство представляет собой объект, который заграждает апертуру. В частности, закрывающее средство может перегородить любое из отверстий. Закрывающее средство может быть любой формы элементом или объектом, который может перегородить или закупорить отверстие устройства, таким как шарик из термопластичного материала или аналогичного материала, образующего уплотнение в отверстии устройства. Закрывающее средство содействует закрытию отверстия. Закрывающее средство может быть заграждением, шариком, крышкой или чем-либо другим. В частности, закрывающее средство может быть привязано к средству приведения в действие. В частности, закрывающее средство может быть привязано к средству приведения в действие и удерживающему средству.Closing means is an object that encloses an aperture. In particular, the closing means may block any of the openings. The closure means may be any shape of an element or object that can block or block the opening of the device, such as a ball of thermoplastic material or the like, forming a seal in the opening of the device. A closing means helps to close the hole. The closure may be a barrier, ball, cover, or something else. In particular, the closing means may be attached to the actuation means. In particular, the closure means may be coupled to the actuation means and the holding means.
Термин «привязь», «привязывание» или «привязанный» относится к шнуру любой формы, фиксатору или гибкому средству крепления, которое закрепляет что-либо подвижное на другом элементе или части, которая также может быть подвижной или закрепленной.The term “tethered,” “tied,” or “tied” refers to a cord of any shape, a retainer, or a flexible means of attachment that secures something movable to another element or part, which may also be movable or secured.
В другом варианте осуществления средство приведения в действие (например, плунжер/поршень) привязано к закрывающему средству, которое втягивается с натяжением в то время как средство приведения в действие движется вдоль корпуса устройства для отбора проб. В частности, в то время как средство приведения в действие движется, привязь напряжена и вводится в корпус устройства для отбора пробы до тех пор, пока закрывающее средство не достигнет отверстия. Закрывающее средство может быть втянуто или протолкнуто в отверстие, образуя закрытое устройство. Одновременно, средство приведения в действие втянуло пробу в камеру устройства и отдельный компонент выталкивается. Таким образом, проба герметизируется внутри устройства.In another embodiment, the actuation means (e.g., plunger / piston) is tied to a closure which is retracted while the actuation means moves along the body of the sampling device. In particular, while the actuation means is moving, the harness is tensioned and inserted into the body of the sampling device until the closing means reaches the opening. The closing means may be pulled or pushed into the hole, forming a closed device. At the same time, the actuation means pulled the sample into the device chamber and a separate component is pushed out. Thus, the sample is sealed inside the device.
В частности, корпус устройства для отбора пробы включает в себя a стопорное средство.In particular, the housing of the sampling device includes a locking means.
Стопорное средство препятствует выталкиванию средства приведения в действие (например, плунжера/поршня) из корпуса. Стопорное средство может быть любым выступом и/или дополнительным элементом или объектом, который преграждает проход другому объекту или останавливает его в данной точке. В частности, стопорное средство представляет собой выступ, который препятствует выходу средства приведения в действие из корпуса. Стопорное средство может быть расположено на конце корпуса, где выталкивается отдельный отсек. Оно функционирует путем воспрепятствования дальнейшему высвобождению средства приведения в действие (например, плунжера/поршня) и вместе с отдельным отсеком, который выталкивается из устройства. В частности, стопорное средство действует так, чтобы воспрепятствовать выталкиванию средства приведения в действие и тем самым загерметизирует устройство.The locking means prevents the actuating means (e.g., plunger / piston) from being pushed out of the housing. The locking means may be any protrusion and / or additional element or object that blocks the passage to another object or stops it at a given point. In particular, the locking means is a protrusion that prevents the actuating means from exiting the housing. The locking means may be located at the end of the housing where a separate compartment is pushed. It functions by preventing the further release of actuation means (e.g., plunger / piston) and together with a separate compartment that is pushed out of the device. In particular, the locking means acts to prevent the actuating means from being ejected and thereby seal the device.
Стопорное средство может быть кромкой, зубом, выступом или штифтом.The locking means may be an edge, a tooth, a protrusion or a pin.
Устройство для отбора пробы содержит отдельный отсек, причем отдельный отсек представляет собой автономный отсек. Отдельный отсек можно свободно вставить и/или установить в корпусе устройства для отбора проб.The device for sampling contains a separate compartment, the separate compartment being an autonomous compartment. A separate compartment can be freely inserted and / or installed in the housing of the sampling device.
В частности, отдельный отсек представляет собой закрытый отсек, который можно отвинтить в любой момент времени для повторного использования. Отдельный отсек состоит из двух отдельных компонентов, корпуса и крышки. Крышка соединена с соответствующей электроникой и источником питания (например, батареей). Крышка может ввинчиваться в корпус отдельного отсека и плотно герметизироваться. В частности, крышка может дополнительно содержать кольцевой уплотнитель.In particular, a separate compartment is a closed compartment that can be unscrewed at any time for reuse. A separate compartment consists of two separate components, a housing and a cover. The cover is connected to the appropriate electronics and to a power source (e.g. battery). The cover can be screwed into the housing of a separate compartment and tightly sealed. In particular, the cap may further comprise an annular seal.
В частности, отдельный отсек является воздухопроницаемым и водонепроницаемым.In particular, the separate compartment is breathable and waterproof.
Интерфейс крышки и корпуса отдельного отсека может быть покрыт совместимым с пищевыми продуктами силиконовой смазкой для обеспечения герметизации. Соответствующие электронные компоненты могут быть заключены в уплотнительный материал из политетрафторэтилена (ПТФЭ) с тем, чтобы предотвратить загрязнение жидкостью, жиром или другим материалом, которые могут помешать правильному функционированию электронных компонентов.The interface of the lid and enclosure of a separate compartment can be coated with food-grade silicone grease to provide sealing. Appropriate electronic components can be encapsulated in polytetrafluoroethylene (PTFE) sealing material in order to prevent contamination by liquid, grease or other material that could interfere with the proper functioning of the electronic components.
В некоторых вариантах осуществления устройство и/или отдельный компонент может быть многоразовым. В частности, отдельный отсек может быть перепрограммирован. Например, может быть переконфигурировано, например, на другую частоту отбора проб. Устройство может специфицироваться пользователем, а не быть неизменным. Устройство допускает некоторую гибкость в своей конфигурации. Это достигается с помощью пружинного контакт для последовательной передачи данных и соответствующего программного обеспечения.In some embodiments, the device and / or individual component may be reusable. In particular, a separate compartment can be reprogrammed. For example, it can be reconfigured, for example, to a different sampling frequency. The device may be specified by the user, and not be unchanged. The device allows some flexibility in its configuration. This is achieved using a spring contact for serial data transfer and related software.
В некоторых вариантах осуществления отдельный отсек включает в себя любые связанные электронный схемы и, по меньшей мере, батарею. Предпочтительно чтобы, отдельный отсек включал в себя, по меньшей мере, батарею, датчик и микропроцессор.In some embodiments, the implementation of a separate compartment includes any associated electronic circuitry and at least a battery. Preferably, the separate compartment includes at least a battery, a sensor, and a microprocessor.
Как правило, устройство может содержать печатную плату (ПП), которая включает в себя микроконтроллер (микроконтроллер PIC), датчик (такой, как стеклянный микроэлектрод для измерения рН и опорный микроэлектрод для измерения рН), светодиод, переключатель обнаружения высвобождения, соединение батареи, различные электрические сопротивления и конденсаторы и/или источник питания. На Фигуре 10 представлена блок-схема, показывающая различные электрические компоненты, которые могут быть в отдельном отсеке устройства.Typically, the device may include a printed circuit board (PCB), which includes a microcontroller (PIC microcontroller), a sensor (such as a glass microelectrode for measuring pH and a reference microelectrode for measuring pH), an LED, a release detection switch, a battery connection, various electrical resistances and capacitors and / or power supply. Figure 10 is a block diagram showing various electrical components that may be in a separate compartment of the device.
Устройство для отбора пробы может включать в себя батарею. В частности такую, как батарея внутри отдельного отсека.A sampling device may include a battery. In particular, such as a battery inside a separate compartment.
Батарея может быть любой формы батареей, известной в данной области техники, такой как литий-фторуглеродный штырьковый или плоский круглый элемент питания. Миниатюрные батареи могут быть изготовлены из щелочных, литиевых, серебряных и т.д и/или их комбинаций и доступны в различных размерах.The battery may be any form of battery known in the art, such as a lithium fluorocarbon pin or flat round battery. Miniature batteries can be made of alkaline, lithium, silver, etc. and / or combinations thereof and are available in various sizes.
В частности, батарея способна работать в течение не менее 24 часов. Батарея может быть перезаряжаемой.In particular, the battery is capable of operating for at least 24 hours. The battery may be rechargeable.
Отдельный отсек может содержать одну или несколько батарей.A single compartment may contain one or more batteries.
По существу, устройство может включаться, когда вставляется батарея; устройство инициализируется, а затем снова и снова проходит через движение по заданному пути контура основного цикла, смотри Фиг. 11.Essentially, the device may turn on when a battery is inserted; the device is initialized, and then again and again passes through the movement along the specified path of the main loop circuit, see Fig. eleven.
Как правило, при включении питания программное обеспечение инициализирует и определяет биты конфигурации, порты, часы, универсальный асинхронный приемо-передатчик и сторожевой таймер.Typically, when the power is turned on, the software initializes and determines the configuration bits, ports, clocks, universal asynchronous transceiver, and watchdog timer.
Параметры загружаются из электронно-стираемой программируемой постоянной памяти, в которой параметрами, подлежащими загрузке, могут быть идентификатор устройства, адрес журнала, частота отбора проб, время предварительного пробуждения, количество пакетов и номер пробы.The parameters are loaded from the electronic erasable programmable read-only memory, in which the parameters to be loaded can be the device identifier, log address, sampling frequency, pre-awakening time, number of packets and sample number.
Идентификатор устройства - это серийный номер устройства. Адрес журнала - это адрес, по которому будут сохраняться следующие регистрируемые данные. Частота проб - это частота записи данных в журнал. Время предварительного пробуждения устанавливается таким образом, чтобы микропроцессор мог достичь нормального рабочего состояния. Количество пакетов - это количество проб, взятых за интервал, а номер пробы - это количество проб, взятых до того, как проба была получена и зарегистрирована.Device ID is the serial number of the device. The journal address is the address where the following logged data will be stored. Sample rate is the frequency at which data is written to the log. The pre-wake-up time is set so that the microprocessor can reach its normal operating state. The number of packets is the number of samples taken per interval, and the number of samples is the number of samples taken before the sample was received and recorded.
Устройство затем входит в основной цикл, в котором оно проверяет наличие последовательного интерфейса. Если последовательный интерфейс присутствует, устройство переходит в режим отладки, в котором можно манипулировать различными параметрами. При отсутствии последовательного интерфейса, сторожевой таймер инициирует событие пробуждения, в течение которого данные отбираются из аналого-цифрового преобразователя и записываются во флэш-память. Устройство может затем снова войти в режим ожидания до тех пор, пока таймер не инициирует следующее событие пробуждения.The device then enters the main loop in which it checks for a serial interface. If a serial interface is present, the device enters debug mode, in which various parameters can be manipulated. In the absence of a serial interface, the watchdog timer triggers an awakening event, during which data is sampled from the analog-to-digital converter and written to flash memory. The device can then re-enter standby mode until the timer triggers the next wake-up event.
В некоторых вариантах осуществления отдельный отсек дополнительно содержит флэш-память, которая может записывать данные. Данные сохраняются и затем загружаются, когда отдельный отсек извлекается или находится в состоянии передачи в реальном времени удаленному объекту (то есть через беспроводную передачу данных).In some embodiments, the implementation of a separate compartment further comprises a flash memory that can record data. The data is stored and then downloaded when a separate compartment is removed or is in real-time transmitting state to a remote entity (i.e. via wireless data transmission).
Беспроводная система передачи данных может состоять из двух частей. Первая часть - это устройство, которое содержит схему передатчика радиочастоты, антенну и средство обработки со встроенным программным обеспечением для управления передачами, например, микросхемой, вставленной в устройство (например, радиочастотной идентификации (РЧИД)). Вторая часть состоит из схемы радиочастотного приемника и антенны. Такая беспроводная передача также эффективна при локализации устройства.A wireless data transmission system may consist of two parts. The first part is a device that contains a radio frequency transmitter circuit, an antenna, and processing means with built-in software for controlling transmissions, for example, a microcircuit inserted in a device (for example, radio frequency identification (RFID)). The second part consists of a radio frequency receiver circuit and an antenna. Such wireless transmission is also effective in localizing the device.
Вторая часть имеет ряд возможных вариантов осуществления, включая в качестве неограничивающих примеров коврик, который можно положить на пол питомника; небольшой блок, который может быть установлен на полу, стене или потолке; воротник, пояс, куртку, ботинок, пирсинг ушей или иную форму, которая может носиться животным снаружи или помещаться во внешнюю среду замкнутой системы, в которой используется устройство (например, снаружи емкости для рыбы, снаружи заводских труб и т.д.).The second part has a number of possible embodiments, including, but not limited to, a rug that can be laid on the nursery floor; a small unit that can be installed on the floor, wall or ceiling; a collar, belt, jacket, boot, ear piercing or other form that can be worn by animals on the outside or placed in the external environment of a closed system in which the device is used (for example, outside a fish tank, outside factory pipes, etc.).
Вторая часть также включает в себя средство хранения полученных данных и передачу этих данных операторам или другому оборудованию. Передача данных пользователю либо через первую часть, либо через вторую часть беспроводной передачи данных, может осуществляться в виде световых индикаторов, динамиков или акустических приборов, или графического дисплея, например, подходящих сигналов (таких как зуммеры).The second part also includes means for storing the received data and transmitting this data to operators or other equipment. Data transmission to the user either through the first part or through the second part of wireless data transmission can be in the form of light indicators, speakers or acoustic devices, or a graphic display, for example, suitable signals (such as buzzer).
Данные, передаваемые между первой частью и второй частью, могут включать в себя в качестве неограничивающих примеров измерения рН с помощью устройства; измерения температуры с помощью устройства; измерения других датчиков с помощью устройства, другую информацию о состоянии от устройства, такую как уровень заряда батареи, состояние отбора пробы и т.д.; данные, которые были грамотно обработаны устройством и выведены из других показаний, например предупреждения для указания оцененного местоположения устройства в желудочно-кишечном тракте (то есть выхода из желудка, входа в подвздошную кишку и т.д.).Data transmitted between the first part and the second part may include, but are not limited to, pH measurements using a device; temperature measurement using the device; measuring other sensors using the device, other status information from the device, such as battery level, sampling status, etc .; data that has been correctly processed by the device and derived from other indications, for example, warnings to indicate the estimated location of the device in the gastrointestinal tract (i.e. exit from the stomach, enter the ileum, etc.).
Передача данных второй частью другому оборудованию может включать в себя стандартные или специализированные коммуникационные интерфейсы для проводной связи (например, Ethernet, USB, последовательный кабель и т.д.), стандартную или специализированную беспроводную связь (например, Bluetooth, GSM, Wi-Fi), устройство хранения данных со сменным носителем, таким как SD-карта, USB-ключ шифрования данных и т.д.Data transfer by the second part to other equipment may include standard or specialized communication interfaces for wired communication (for example, Ethernet, USB, serial cable, etc.), standard or specialized wireless communication (for example, Bluetooth, GSM, Wi-Fi) , a storage device with removable media such as an SD card, a USB data encryption key, etc.
Отдельный отсек может содержать переключатель давления. В частности, переключатель выполнен с возможностью записи моментов времени, в которые отдельный отсек выталкивается из корпуса устройства для отбора проб.A separate compartment may include a pressure switch. In particular, the switch is configured to record times at which a separate compartment is ejected from the body of the sampling device.
Переключателем может быть контактным переключателем или бесконтактным переключателем. Контактный переключатель может быть герконовым переключателем, переключателем давления или бесконтактным переключателем, который может быть индуктивной катушкой, встроенной в микропроцессор или оптическим переключателем, таким как светодиод и пара фотодиодов.The switch may be a contact switch or a proximity switch. The contact switch can be a reed switch, a pressure switch, or a proximity switch, which can be an inductive coil integrated in a microprocessor or an optical switch such as an LED and a pair of photodiodes.
Предпочтительно, чтобы переключатель был переключателем давления.Preferably, the switch is a pressure switch.
Переключатель давления взаимодействует с небольшим выступом на верхней поверхности средства приведения в действие (например, плунжера/поршня). Средство приведения в действие и отдельный отсек оказывают давление друг на друга и таким образом поддерживают контакт друг с другом посредством выступа и переключателя давления. В частности, когда устройство приводится в действие через удерживающее средство, отдельный отсек, по меньшей мере, частично высвобождается и, по меньшей мере, частично отсоединятся от средства приведения в действие.The pressure switch interacts with a small protrusion on the upper surface of the actuation means (e.g., plunger / piston). The actuation means and the separate compartment exert pressure on each other and thus maintain contact with each other by means of a protrusion and a pressure switch. In particular, when the device is driven through the holding means, a separate compartment is at least partially released and at least partially disconnected from the actuation means.
В частности, переключатель замыкается, когда отдельный отсек и средство приведения в действие входят в зацепление. Когда отдельный отсек и средство приведения в действие расцепляются переключатель размыкается. Как правило, когда переключатель размыкается, это приводит к засечке времени, в которое получена проба и отдельный отсек был вытолкнут. Обычно это тот момент, когда отдельный отсек выталкивается из устройства.In particular, the switch closes when a separate compartment and actuation means engage. When a separate compartment and actuation means are disengaged, the switch opens. As a rule, when the switch opens, this leads to a cut in the time at which the sample was received and a separate compartment was pushed out. Usually this is the moment when a separate compartment is pushed out of the device.
В альтернативных вариантах осуществления, переключатель может быть герконовым переключателем. Герконовый переключатель можно удерживать в закрытой конфигурации с помощью магнита, расположенного на средстве приведения в действие в частности, внутри выступа на средстве приведения в действие. Когда отдельный отсек выталкивается, магнит и герконовый переключатель больше не контактируют, герконовый переключатель, следовательно, размыкается и дает сигнал о том, что проба была захвачена.In alternative embodiments, the switch may be a reed switch. The reed switch can be held in a closed configuration by means of a magnet located on the actuation means, in particular, inside the protrusion on the actuation means. When a separate compartment is pushed out, the magnet and the reed switch are no longer in contact, the reed switch, therefore, opens and gives a signal that the sample has been captured.
В других вариантах осуществления переключатель может быть индуктивной катушкой. Устройство индукционной катушки находится между средством приведения в действие и отдельным отсеком, в результате чего в катушке отдельного отсека индуцируется ток. Когда отдельный отсек выталкивается, индукционного тока в катушке отдельного отсека больше нет, что сигнализирует о том, что проба была захвачена.In other embodiments, the switch may be an inductive coil. An induction coil device is located between the actuation means and a separate compartment, as a result of which a current is induced in the coil of a separate compartment. When a separate compartment is pushed out, there is no longer any induction current in the coil of the separate compartment, indicating that the sample has been captured.
В других вариантах осуществления, переключатель может быть оптическим переключателем. Оптический переключатель может быть небольшим источником света (например, светоизлучающим диодом) и светочувствительным резистором, которые расположены между средством приведения в действие и отдельным отсеком, так что свет воздействует на электрическое сопротивление светочувствительного резистора. Когда отдельный отсек выталкивается, источник света больше не может воздействовать на светочувствительный резистор, и полученное в результате изменение сопротивления интерпретируется как сигнал о том, что проба была захвачена.In other embodiments, the switch may be an optical switch. The optical switch may be a small light source (for example, a light emitting diode) and a photosensitive resistor, which are located between the actuation means and a separate compartment, so that the light acts on the electrical resistance of the photosensitive resistor. When a separate compartment is pushed out, the light source can no longer act on the photosensitive resistor, and the resulting change in resistance is interpreted as a signal that the sample has been captured.
Устройство для отбора пробы может включать в себя датчик. В частности, отдельный отсек включает в себя датчик. В частности, датчик может быть датчиком pH и/или датчиком температуры. В устройстве также могут использоваться другие датчики, которые способны воспринимать и передавать сигналы о других факторах окружающей среды, таких как давление, аналит и т. д.A device for sampling may include a sensor. In particular, a separate compartment includes a sensor. In particular, the sensor may be a pH sensor and / or a temperature sensor. The device can also use other sensors that are capable of sensing and transmitting signals about other environmental factors, such as pressure, analyte, etc.
В частности, датчик может выступать из поверхности отдельного отсека так, чтобы он подвергался воздействию внешней среды устройства для отбора проб.In particular, the sensor may protrude from the surface of a separate compartment so that it is exposed to the external environment of the sampling device.
В предпочтительных вариантах осуществления датчик представляет собой датчик/измеритель рН, который может включать в себя стеклянный микроэлектрод для измерения рН и опорный микроэлектрод для измерения рН.In preferred embodiments, the sensor is a pH sensor / meter, which may include a glass microelectrode for measuring pH and a reference microelectrode for measuring pH.
Типичный рН-метр состоит из измерительного зонда (такого как стеклянный электрод) и опорный зонд, подключенные к электронному измерителю, который измеряет и отображает или регистрирует показания рН. В данной области техники известны различные рН-метры, которые могут быть использованы в этом изобретении. Предпочтительные для настоящего изобретения компоненты измерения рН включают в свой состав стеклянный микроэлектрод в сочетании с опорным микроэлектродом. Альтернативные варианты осуществления могут включать в свой состав ионно-селективные полевые транзисторы, твердотельные опорные электроды или другие подходящие технологии, хорошо известные в данной области техники.A typical pH meter consists of a measuring probe (such as a glass electrode) and a reference probe connected to an electronic meter that measures and displays or records pH readings. Various pH meters are known in the art that can be used in this invention. Preferred pH measurement components for the present invention include a glass microelectrode in combination with a reference microelectrode. Alternative embodiments may include ion selective field effect transistors, solid state reference electrodes, or other suitable techniques well known in the art.
В частности, печатная плата устройства может содержать схему рН. Схема может регистрировать уровень рН во время прохождения устройства (например, вдоль желудочно-кишечного тракта), причем схема содержит по меньшей мере электрод для измерения pH, опорный электрод, микропроцессор, узел переключателя и источник питания.In particular, the circuit board of the device may comprise a pH circuit. The circuit can record the pH level during the passage of the device (for example, along the gastrointestinal tract), the circuit comprising at least an electrode for measuring pH, a reference electrode, a microprocessor, a switch assembly, and a power source.
Как правило, программное обеспечение и электроника будут связаны с помощью интерфейса с входом миниатюрного датчика pH в аналого-цифровой преобразователь, с опорным напряжением в опорном электроде для измерения pH, с контактом переключателя, который определяет состояние конфигурации устройства как открытое или закрытое, с универсальным асинхронным приемо-передатчиком (UART) для загрузки сохраненных данных и выполнения диагностических функций, со схемой обнаружения, подключенной к UART, и со светодиодом, подключенным к линии передачи UART.As a rule, software and electronics will be connected via an interface with the input of a miniature pH sensor to an analog-to-digital converter, with a reference voltage in a reference electrode for measuring pH, with a switch contact that determines the configuration status of the device as open or closed, with universal asynchronous transceiver (UART) for loading stored data and performing diagnostic functions, with a detection circuit connected to the UART, and with an LED connected to the UART transmission line.
В некоторых вариантах схема датчика pH сконструирована без усилителей, но вместо этого ограничивает положительные и отрицательные опорные напряжения для аналогово-цифрового преобразователя в микроконтроллере до соответствующего диапазона выходного напряжения. Опорное напряжение датчика компенсируется простой сетью резисторного делителя. Требуется процессор, который включает в себя опорный сигнал напряжения, который может быть выведен, и аналогово-цифровой преобразователь. При использовании меньшего количества компонентов по сравнению с более традиционной конструкцией, датчик pH легче вписывается в небольшое пространство. Сокращенная схема с простой сетью резисторного делителя вместо усилителей представляет собой подходящий подход для технических требований устройства для отбора проб.In some embodiments, the pH sensor circuit is designed without amplifiers, but instead limits the positive and negative reference voltages for the analog-to-digital converter in the microcontroller to the appropriate output voltage range. The reference voltage of the sensor is compensated by a simple resistor divider network. A processor is required that includes a voltage reference signal that can be output, and an analog-to-digital converter. With fewer components compared to a more traditional design, the pH sensor fits more easily into a small space. An abbreviated circuit with a simple resistor divider network instead of amplifiers is a suitable approach for the technical requirements of a sampling device.
Как правило, датчик pH зависит от pH условия, при котором он вставляется, которое можно предварительно запрограммировать на реакцию/ответ на определенное pH условие в зависимости от внешней среды, в которую помещено устройство, например, местоположения вдоль желудочно-кишечного тракта и/или камеры (то есть для биопереработки/промысла рыбы/другой обработки и т.д.) и/или других сельскохозяйственных систем. Датчик pH может быть предварительно запрограммирован для активации при уровнях рН 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 или 14 и/или любых диапазонов и/или их сочетания. Например, можно предварительно запрограммировать таким образом, что при рН ниже 4 устройство переводится в свою вторую конфигурацию (например, в желудке), или запрограммировать таким образом, что при рН 5, устройство переводится в свою вторую конфигурацию (например, в тонком или толстом кишечнике и/или только при поступлении в тонкую или толстую кишку). Активация может включать в себя временной элемент, такой, что активация задерживается на некоторое заданное время после обнаружения определенного уровня рН. Активация также может быть запрограммирована таким образом, чтобы до инициирования активации требовалась согласование уровня pH. Например, таким образом, чтобы удерживающее средство не отсоединялось.Typically, the pH sensor depends on the pH of the condition under which it is inserted, which can be pre-programmed to react / respond to a specific pH condition depending on the environment in which the device is placed, for example, locations along the gastrointestinal tract and / or chamber (i.e. for bioprocessing / fishing / other processing, etc.) and / or other agricultural systems. The pH sensor can be pre-programmed to activate at pH levels of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14 and / or any ranges and / or combinations thereof. For example, you can pre-program so that at pH below 4 the device is transferred to its second configuration (for example, in the stomach), or program so that at pH 5, the device is transferred to its second configuration (for example, in the small or large intestine and / or only when entering the small or large intestine). Activation may include a time element such that activation is delayed for a predetermined time after a certain pH level is detected. Activation can also be programmed so that prior to initiating activation, pH adjustment is required. For example, so that the retaining means does not come loose.
В частности, стеклянный электрод может выступать с поверхности отдельного отсека, таким образом, что он подвергается воздействию внешней среды устройства для отбора пробы с тем, чтобы давать возможность измерять pH с точностью ± 0,5 единиц pH (точность 5%) и возможность снимать несколько показаний (например, около 3000 показаний или более), которые могут быть предварительно сконфигурированы для определения периодичности, с которой измеряется и регистрируется.In particular, the glass electrode may protrude from the surface of a separate compartment, so that it is exposed to the external environment of the sampling device so as to enable it to measure pH with an accuracy of ± 0.5 pH units (accuracy 5%) and the ability to take several readings (e.g., about 3,000 readings or more) that can be preconfigured to determine the frequency with which it is measured and recorded.
В частности, датчик/измеритель может быть подключен к батарее и соответствующим электронным схемам внутри отдельного отсека.In particular, the sensor / meter can be connected to the battery and corresponding electronic circuits inside a separate compartment.
Кроме того, схема может также регистрировать момент активации, в какой точке проба втягивается в корпус (т.е. собирается). Это достигается путем контроля размыкание переключателя (т.е. когда выключатель разомкнут и больше не находится в контакте и/или зацеплении со средством приведения в действие).In addition, the circuit can also record the moment of activation at which point the sample is pulled into the housing (i.e., collected). This is achieved by monitoring the opening of the switch (i.e. when the switch is open and is no longer in contact and / or engaged with the actuation means).
В некоторых вариантах осуществления устройство может дополнительно включать в себя датчик температуры, датчик давления, ультразвуковой датчик, биодатчик и/или датчик растворенного вещества или тому подобное.In some embodiments, the device may further include a temperature sensor, a pressure sensor, an ultrasonic sensor, a biosensor and / or a solute sensor or the like.
В некоторых вариантах осуществления датчик/измеритель может быть запрограммирован на высвобождение удерживающего средства по отношению к конкретной единице рН, моменту времени, температуре, концентрации растворенного вещества или любых комбинаций этих параметров. Например, такое программирование может включать в себя: срок 60 минут после того, как рН увеличивается примерно до pH3 или pH увеличивается примерно до 2pH единицы и остается повышенным в течение 3 следующих минут, и т.д.In some embodiments, a sensor / meter may be programmed to release a retention agent with respect to a particular pH unit, point in time, temperature, solute concentration, or any combination of these parameters. For example, such programming may include: a period of 60 minutes after the pH rises to about pH3 or the pH rises to about 2pH units and remains elevated for the next 3 minutes, etc.
В некоторых вариантах осуществления устройство для отбора пробы дополнительно содержит удерживающее средство, которое держит отдельный отсек с возможностью разъединения внутри корпуса устройства для отбора проб. В частности, корпус устройства для отбора пробы включает в себя удерживающее средство.In some embodiments, the sampling device further comprises a holding means that holds a separate compartment with the possibility of separation within the housing of the sampling device. In particular, the housing of the sampling device includes a holding means.
Удерживающее средство временно препятствует выталкиванию средства приведения в действие (например, плунжера/поршня) из корпуса до заданного времени и/или условия. Удерживающим средством может быть любой элемент или объект, или механизм, который задерживает высвобождение отдельного отсека из корпуса устройства. В частности, удерживающее средство фиксирует отдельный отсек внутри корпуса устройства и удерживает устройство в сжатой и закрытой конфигурации.The holding means temporarily prevents the actuating means (e.g., plunger / piston) from being pushed out of the housing until a predetermined time and / or condition. The restraining means may be any element or object, or mechanism, which delays the release of a single compartment from the device body. In particular, the holding means fixes a separate compartment inside the device body and holds the device in a compressed and closed configuration.
Удерживающее средство может активироваться пассивно или активно.The restraint may be activated passively or actively.
В частности, удерживающее средство может активироваться автоматически, предварительно программироваться и/или активироваться удаленно.In particular, the holding means can be activated automatically, pre-programmed and / or activated remotely.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может быть материалом, который реагирует на изменения внешней среды устройства и/или блокирующего механизма и/или крепежного средства.In some embodiments, the holding means may be a material that responds to changes in the external environment of the device and / or blocking mechanism and / or fastening means.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может быть материалом, который реагирует на изменения внешней среды устройства. Удерживающее средство может иметь форму покрытия, штифта и/или шайбы. В предпочтительных вариантах осуществления удерживающее средство имеет форму покрытия. Покрытие может окружать все устройство или может частично покрывать только определенные части устройства или быть расположено в определенной части устройства.In some embodiments, the holding means may be a material that responds to changes in the environment of the device. The holding means may take the form of a coating, a pin and / or washer. In preferred embodiments, the holding means is in the form of a coating. The coating may surround the entire device or may partially cover only certain parts of the device or be located in a specific part of the device.
Как правило, устройство может столкнуться с различиями в физиологических характеристиках, таких как pH, давление, температура, ферментативная активность и (например, зависящих от того, находится ли устройство в желудке, толстой кишке и т.д., особенно при движении по желудочно-кишечному тракту животного). Следовательно, внешняя среда устройства является переменной. В конкретных вариантах осуществления устройство для отбора пробы может включать в себя удерживающее средство, то есть материал, который реагирует на рН, температуру, свет, влажность, концентрацию растворенного вещества или ферментативная активность, или концентрацию. В частности, материал может разлагаться, перевариваться или растворяться.Typically, a device may encounter differences in physiological characteristics, such as pH, pressure, temperature, enzymatic activity and (for example, depending on whether the device is in the stomach, colon, etc., especially when moving along the gastrointestinal tract intestinal tract of an animal). Therefore, the external environment of the device is variable. In specific embodiments, the sampling device may include a retention aid, that is, a material that responds to pH, temperature, light, humidity, solute concentration or enzymatic activity, or concentration. In particular, the material may decompose, digest, or dissolve.
Материал может окружать все устройство или частично покрывать только определенные части устройства или находиться в определенной части устройства. Материал может быть расположен и/или покрывать тот конец устройства, из которого выталкивается отдельный отсек. Материал может также покрывать отверстие, например, впуск, выпуск и/или впуск и выпуск. В частности, материал может иметь форму покрытия, штифта и/или шайбы.Material may surround the entire device or partially cover only certain parts of the device or be in a specific part of the device. The material may be located and / or cover the end of the device from which a separate compartment is pushed. The material may also cover an opening, for example, inlet, outlet and / or inlet and outlet. In particular, the material may be in the form of a coating, a pin and / or washer.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может быть материалом, который реагирует на изменения внешней среды, причем удерживающее средство представляет собой материал в виде покрытия. Покрытие может окружать все устройство и/или части устройства. Покрытие помогает устройству удерживать отдельный отсек внутри корпуса.In some embodiments, the holding means may be a material that responds to environmental changes, the holding means being a coating material. The coating may surround the entire device and / or parts of the device. The coating helps the device hold a separate compartment inside the case.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может быть материалом, который реагирует на изменения внешней среды, причем удерживающее средство представляет собой материал в виде шайбы. Шайба помогает удерживать отдельный отсек внутри корпуса.In some embodiments, the holding means may be a material that responds to environmental changes, the holding means being a washer material. The washer helps to keep a separate compartment inside the housing.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может быть материалом, который реагирует на изменения внешней среды, причем удерживающее средство представляет собой материал, который может иметь форму покрытия и шайбы, тем самым удерживая отдельный отсек внутри корпуса и также поддерживая шайбу сухой и сохраняя механическую прочность шайбы неповрежденной.In some embodiments, the holding means may be a material that responds to environmental changes, the holding means being a material that may be in the form of a coating and washers, thereby keeping the separate compartment inside the housing and also keeping the washer dry and keeping the mechanical strength of the washer intact .
Материал постепенно растворяется при контакте с изменением рН, изменением температуры, изменением светового излучения, изменением влажности, изменением концентрации растворенного вещества или ферментативной среды. Скорость разложения, усвояемости и/или растворяемости можно регулировать как различиями в химической структуре материала, так и различиями в толщине нанесения и/или форме аналогичных материалов, либо и том и другим. В частности, материал может потребовать два или более слоев одного и того же материала или разных материалов.The material gradually dissolves upon contact with a change in pH, a change in temperature, a change in light radiation, a change in humidity, a change in the concentration of a solute or an enzymatic medium. The rate of decomposition, digestibility and / or solubility can be controlled by differences in the chemical structure of the material, and differences in the thickness and / or shape of similar materials, or both. In particular, a material may require two or more layers of the same material or different materials.
В некоторых вариантах осуществления pH-чувствительный материал может содержать и/или состоять из pH-чувствительного материала, который разлагается в щелочной среде или в кислой среде. Скорость разложения можно регулировать как различиями в химической структуре материала, так и различиями в толщине нанесения и/или форме аналогичных материалов, либо и том и другим.In some embodiments, the implementation of the pH-sensitive material may contain and / or consist of a pH-sensitive material that decomposes in an alkaline environment or in an acidic environment. The decomposition rate can be controlled both by differences in the chemical structure of the material, and differences in the thickness of the coating and / or the shape of similar materials, or both.
В некоторых вариантах осуществления первый материал/слой растворяется в ответ на первый рН, первую температуру, первую длину волны света, первую концентрацию растворимого вещества или первую ферментативную активность, а второй материал/слой растворяется в ответ на вторую, другую рН, другую температуру, другую длину волны света, другую концентрацию растворенного вещества или другую ферментативную активность.In some embodiments, the first material / layer dissolves in response to the first pH, the first temperature, the first wavelength of light, the first concentration of a soluble substance or the first enzymatic activity, and the second material / layer dissolves in response to a second, different pH, another temperature, another a wavelength of light, a different concentration of solute, or other enzymatic activity.
Материал может быть рН-зависимым и растворяться в желудке при контакте с кислотой желудочного сока и в кислых условиях при рН 4, или в толстой кишке, когда щелочные условия, такие как рН от 5 до 6 или выше 7, и/или любые их сочетаниях.The material may be pH dependent and dissolve in the stomach upon contact with gastric acid and under acidic conditions at pH 4, or in the colon when alkaline conditions, such as pH 5 to 6 or above 7, and / or any combination thereof .
В конкретных вариантах осуществления материалом может быть целлюлоза, ацетат фталат, глицерин стеараты, парафин, эпоксидные соединения или поли (метил) акрилаты, такие как Эудражит® L, S или E. Предпочтительно, чтобы материалом был Эудражит® L, S или E.In specific embodiments, the material may be cellulose, acetate phthalate, glycerol stearates, paraffin, epoxy compounds or poly (methyl) acrylates such as Eudrazhit® L, S or E. Preferably, the material is Eudrazhit® L, S or E.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из термочувствительного материала, который разлагается при повышении или понижении температуры. Термочувствительным материалом может быть клей, материал подобный клею или пластичный материал. В частности, пластичный материал может представлять собой парафиновый пластичный материал, микрокристаллический пластичный материал, сложноэфирный пластичный материал, полиэфирный пластичный материал или растительный пластичный материал. Предпочтительным вариантом осуществления может быть парафиновый пластичный материал с температурой плавления выше температуры тела животное. На Фигуре 8K представлен пример термочувствительного материала в качестве удерживающего средства.In some embodiments, the implementation of the material may contain and / or consist of a heat-sensitive material, which decomposes with increasing or decreasing temperature. The heat-sensitive material may be an adhesive, a material similar to an adhesive, or a plastic material. In particular, the plastic material may be a paraffin plastic material, microcrystalline plastic material, ester plastic material, polyester plastic material or plant plastic material. A preferred embodiment may be a paraffin plastic material with a melting point above the body temperature of the animal. Figure 8K shows an example of a heat-sensitive material as a holding agent.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из фоточувствительного материала, который разлагается на определенной длине волны, такого как клей и/или другие аналогичные материалы, известные в данной области техники. В частности, когда материал подвергается воздействию света, например, при облучении светоизлучающим диодом, (клей) материал разлагается. На Фиг. 8L показан пример фоточувствительного материала в качестве удерживающего средства.In some embodiments, the material may comprise and / or consist of a photosensitive material that decomposes at a specific wavelength, such as adhesive and / or other similar materials known in the art. In particular, when the material is exposed to light, for example, when exposed to a light emitting diode, (glue) the material decomposes. In FIG. 8L shows an example of a photosensitive material as a holding means.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из материала, который разлагается при изменении влагосодержания для концентрации в растворе.In some embodiments, the implementation of the material may contain and / or consist of a material that decomposes when the moisture content changes for concentration in the solution.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из материала, который разлагается при изменении ферментативной активности и/или концентрации.In some embodiments, the material may comprise and / or consist of material that decomposes upon a change in enzymatic activity and / or concentration.
В альтернативных вариантах осуществления, удерживающее средство может быть блокирующим механизмом. В частности, блокирующий механизм может находиться между корпусом и отдельным отсеком. В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство может содержать материал, который реагирует на изменения внешней среды устройства и блокирующего механизма. Материал, который реагирует на изменения внешней среды, может реагировать на рН, температуру, свет, влажность, концентрацию растворенного вещества или ферментативную активность, или концентрацию. В частности, материал может разлагаться, перевариваться или растворяться.In alternative embodiments, the holding means may be a blocking mechanism. In particular, the locking mechanism may be located between the housing and a separate compartment. In some embodiments, the holding means may comprise material that responds to changes in the external environment of the device and the locking mechanism. A material that responds to environmental changes can react to pH, temperature, light, humidity, solute concentration or enzymatic activity, or concentration. In particular, the material may decompose, digest, or dissolve.
Материал может окружать все устройство или частично покрывать только определенные части устройства или находиться в определенной части устройства. Материал может быть расположен и/или покрывать тот конец устройства, из которого выталкивается отдельный отсек. Материал может также покрывать отверстие, например, впуск, выпуск и/или впуск и выпуск. В частности, материал может иметь форму покрытия, штифта и/или шайбы. Материал может иметь форму покрытия.Material may surround the entire device or partially cover only certain parts of the device or be in a specific part of the device. The material may be located and / or cover the end of the device from which a separate compartment is pushed. The material may also cover an opening, for example, inlet, outlet and / or inlet and outlet. In particular, the material may be in the form of a coating, a pin and / or washer. The material may be in the form of a coating.
Материал постепенно растворяется при контакте с изменением рН, изменением температуры, изменением светового излучения, изменением влажности, изменением концентрации растворенного вещества или ферментативной среды. Скорость разложения, усвояемости и/или растворяемости можно регулировать как различиями в химической структуре материала, так и различиями в толщине нанесения и/или форме аналогичных материалов, либо и том и другим. В частности, материал может потребовать два или более слоев одного и того же материала или разных материалов.The material gradually dissolves upon contact with a change in pH, a change in temperature, a change in light radiation, a change in humidity, a change in the concentration of a solute or an enzymatic medium. The rate of decomposition, digestibility and / or solubility can be controlled by differences in the chemical structure of the material, and differences in the thickness and / or shape of similar materials, or both. In particular, a material may require two or more layers of the same material or different materials.
В некоторых вариантах осуществления pH-чувствительный материал может содержать и/или состоять из pH-чувствительного материала, который разлагается в щелочной среде или в кислой среде. Скорость разложения можно регулировать как различиями в химической структуре материала, так и различиями в толщине нанесения и/или форме аналогичных материалов, либо и том и другим.In some embodiments, the implementation of the pH-sensitive material may contain and / or consist of a pH-sensitive material that decomposes in an alkaline environment or in an acidic environment. The decomposition rate can be controlled both by differences in the chemical structure of the material, and differences in the thickness of the coating and / or the shape of similar materials, or both.
В некоторых вариантах осуществления первый материал/слой растворяется в ответ на первый рН, первую температуру, первую длину волны света, первую концентрацию растворимого вещества или первую ферментативную активность, а второй материал/слой растворяется в ответ на вторую, другую рН, другую температуру, другую длину волны света, другую концентрацию растворенного вещества или другую ферментативную активность.In some embodiments, the first material / layer dissolves in response to the first pH, the first temperature, the first wavelength of light, the first concentration of a soluble substance or the first enzymatic activity, and the second material / layer dissolves in response to a second, different pH, another temperature, another a wavelength of light, a different concentration of solute, or other enzymatic activity.
Материал может быть рН-зависимым и растворяться в желудке при контакте с кислотой желудочного сока и в кислых условиях при рН или в толстой кишке, когда в щелочных условиях, таких как рН от 5 до 6 или выше 7, и/или любых их сочетаниях.The material may be pH-dependent and dissolve in the stomach upon contact with gastric acid and under acidic conditions at pH or in the colon, when in alkaline conditions such as pH 5 to 6 or above 7, and / or any combination thereof.
В конкретных вариантах осуществления материалом может быть целлюлоза, ацетат фталат, глицерин стеараты, парафин, эпоксидные соединения или поли (метил) акрилаты, такие как Эудражит® L, S или E. Предпочтительно, чтобы материалом был Эудражит® L, S или E.In specific embodiments, the material may be cellulose, acetate phthalate, glycerol stearates, paraffin, epoxy compounds or poly (methyl) acrylates such as Eudrazhit® L, S or E. Preferably, the material is Eudrazhit® L, S or E.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из термочувствительного материала, который разлагается при повышении или понижении температуры. Термочувствительным материалом может быть клей, материал подобный клею или пластичный материал. В частности, пластичный материал может представлять собой парафиновый пластичный материал, микрокристаллический пластичный материал, сложноэфирный пластичный материал, полиэфирный пластичный материал или растительный пластичный материал. Предпочтительным вариантом осуществления может быть парафиновый пластичный материал с температурой плавления выше температуры тела животное. На Фигуре 8K представлен пример термочувствительного материала в качестве удерживающего средства.In some embodiments, the implementation of the material may contain and / or consist of a heat-sensitive material, which decomposes with increasing or decreasing temperature. The heat-sensitive material may be an adhesive, a material similar to an adhesive, or a plastic material. In particular, the plastic material may be a paraffin plastic material, microcrystalline plastic material, ester plastic material, polyester plastic material or plant plastic material. A preferred embodiment may be a paraffin plastic material with a melting point above the body temperature of the animal. Figure 8K shows an example of a heat-sensitive material as a holding agent.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из фоточувствительного материала, который разлагается на определенной длине волны, такого как клей и/или другие аналогичные материалы, известные в данной области техники. В частности, когда материал подвергается воздействию света, например, при облучении светоизлучающим диодом, (клей) материал разлагается. На Фиг. 8L показан пример фоточувствительного материала в качестве удерживающего средства.In some embodiments, the material may comprise and / or consist of a photosensitive material that decomposes at a specific wavelength, such as adhesive and / or other similar materials known in the art. In particular, when the material is exposed to light, for example, when exposed to a light emitting diode, (glue) the material decomposes. In FIG. 8L shows an example of a photosensitive material as a holding means.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из материала, который разлагается при изменении влагосодержания для концентрации в растворе.In some embodiments, the implementation of the material may contain and / or consist of a material that decomposes when the moisture content changes for concentration in the solution.
В некоторых вариантах осуществления материал может содержать и/или состоять из материала, который разлагается при изменении ферментативной активности и/или концентрации.In some embodiments, the material may comprise and / or consist of material that decomposes upon a change in enzymatic activity and / or concentration.
Как правило, блокирующий механизм представляет собой механический элемент, делающий возможным соединение одного или нескольких элементов, которые могут/способны воздействовать на отдельные элементы и/или другие объекты при движении или работе.Typically, the blocking mechanism is a mechanical element that makes it possible to connect one or more elements that can / are able to act on individual elements and / or other objects during movement or operation.
В частности, блокирующий механизм может закрепляться или высвобождаться вращательным, радиальным или линейным движением, или средством.In particular, the blocking mechanism may be secured or released by rotational, radial or linear motion, or by means.
В частности, удерживающим средством может быть (i) поворотный (т.е. вращательный) блокирующий механизм или (ii) радиальный блокирующий механизм или (iii) линейный блокирующий механизм.In particular, the restraining means may be (i) a rotary (i.e. rotational) locking mechanism or (ii) a radial locking mechanism or (iii) a linear locking mechanism.
В некоторых вариантах осуществления блокирующим механизмом может быть вращательным, таким как байонетное крепление, вращающееся точечная защелка, набор вращающихся магнитов или электромагнитов (смотри их представления на Фигурах 8C и 8I). Предпочтительно, чтобы вращательным блокирующим механизмом было байонетное крепление.In some embodiments, the implementation of the locking mechanism may be rotational, such as a bayonet mount, a rotating point latch, a set of rotating magnets or electromagnets (see their representations in Figures 8C and 8I). Preferably, the rotation locking mechanism is a bayonet mount.
Байонетные крепления, обычно, известны в данной области техники как крепежные элементы, которые состоят из штепсельной стороны с одним или несколькими радиальными штифтами, и розеточный приемник с соответствующими L-образным пазом(-ами) и с пружиной(-ами) с тем, чтобы обе части были зацеплены и заблокированы вместе. Пазы могут иметь форму заглавной буквы L с засечками (короткий восходящий сегмент в конце горизонтального плеча); штифт скользит в вертикальном плече L, поворачивается поперек горизонтального плеча, затем слегка подталкивается вверх в короткую вертикальную «засечку» пружиной; соединитель больше не может свободно вращаться, если не надавливать на пружину, пока штифт не выйдет из «засечки» и, следовательно, будет разблокирован и высвобожден.Bayonet mounts are generally known in the art as fasteners which consist of a plug side with one or more radial pins, and a receptacle receptacle with corresponding L-shaped groove (s) and spring (s) so that both parts were hooked and locked together. The grooves may be in the form of a capital letter L with serifs (a short ascending segment at the end of the horizontal shoulder); the pin slides in the vertical shoulder L, rotates across the horizontal shoulder, then is slightly pushed upward into a short vertical "notch" by the spring; the connector can no longer rotate freely if it does not press on the spring until the pin comes out of the “notch” and, therefore, is unlocked and released.
В частности, там, где удерживающее средством может быть байонетное крепление, средство приведения в действие (например, плунжер/поршень) прикрепляется в отверстии устройства так, что оно не может вращаться, когда находится в сжатом состоянии. Отдельный отсек выполнен с возможностью поворота относительно средства крепления до тех пор, пока блокирующий механизм байонетного крепления не будет выровнен таким образом, что отдельный отсек больше не будет удерживаться, и, таким образом, отдельный отсек будет высвобожден. Тем самым, когда сбрасывается давление в корпусе устройства и таким образом средство приведения в действие разжимается вдоль корпуса, толкая отдельный отсек из устройства из первой сжатой конфигурации во вторую разжатую конфигурацию.In particular, where the holding means may be a bayonet mount, actuation means (e.g., plunger / piston) are attached to the opening of the device so that it cannot rotate when in a compressed state. The separate compartment is rotatable relative to the attachment means until the locking mechanism of the bayonet mount is aligned so that the separate compartment is no longer held, and thus the separate compartment is released. Thus, when the pressure in the device body is relieved and thus the actuation means is expanded along the body, pushing a separate compartment from the device from the first compressed configuration to the second expanded configuration.
В конкретных вариантах осуществления поворотным механизмом может быть вращающаяся точечная защелка. В частности, штифт может служить препятствием для стопорного средства на корпусе устройства. При активации устройство вращается под действием движущей силы таким образом, что оно очищает стопорное средство и отдельный отсек высвобождается. На Фигуре 8C представлен пример блокирующего механизма вращающейся точечной защелки.In specific embodiments, the pivoting mechanism may be a rotatable point latch. In particular, the pin may serve as an obstacle to the locking means on the device body. When activated, the device rotates under the action of a driving force so that it cleans the locking means and a separate compartment is released. Figure 8C shows an example of a locking mechanism of a rotary point latch.
В конкретных вариантах осуществления поворотным механизмом может быть набор вращающихся магнитов. В частности, постоянные магниты содержатся в стенке корпуса и отдельного отсека. При удерживании в вертикальном положении, притяжение магнитов удерживает отдельный отсек внутри корпуса устройства. При воздействии на вращающую силу, магниты перемещаются неравномерно, и сила притяжения теряется. Затем высвобождается отдельный отсек. На Фигуре 8I представлен пример вращающихся магнитов в качестве поворотного блокирующего механизма.In specific embodiments, the pivoting mechanism may be a set of rotating magnets. In particular, permanent magnets are contained in the wall of the housing and a separate compartment. When held upright, the magnet attraction holds a separate compartment inside the device. When exposed to a rotational force, the magnets move unevenly, and the attractive force is lost. Then a separate compartment is released. Figure 8I shows an example of rotating magnets as a rotary locking mechanism.
В конкретных вариантах осуществления поворотный механизм может быть электромагнитным. В частности, электромагниты, встроенные в стенки отдельного отсека и корпуса, возбуждаются таким образом, что они притягиваются. Этого притяжения достаточно, чтобы препятствовать движению отдельного отсека относительно корпуса. При снятии возбуждающего тока два отсека больше не удерживаются силой притяжения, и затем отдельный отсек высвобождается.In specific embodiments, the pivoting mechanism may be electromagnetic. In particular, electromagnets embedded in the walls of a separate compartment and housing are excited in such a way that they are attracted. This attraction is enough to prevent the movement of a separate compartment relative to the housing. When the exciting current is removed, the two compartments are no longer held by the force of attraction, and then a separate compartment is released.
В некоторых вариантах осуществления блокирующий механизм может быть радиальным, таким как сжимаемый материал (т.е. резиновый кольцевой уплотнитель), фрикционный элемент с изгибом, пружинное кольцо или втяжное захватное устройство (смотри их представления на Фигурах 8A, 8B или 8G). Предпочтительно, чтобы радиальный блокирующий механизм был сжимаемым материалом таким как резиновая кольцевая уплотнительная шайба.In some embodiments, the locking mechanism may be radial, such as a compressible material (i.e., a rubber O-ring), a flexural friction member, a snap ring, or a retractable gripper (see their representations in Figures 8A, 8B or 8G). Preferably, the radial locking mechanism is a compressible material such as a rubber o-ring washer.
В конкретных вариантах осуществления радиальным блокирующим механизмом может быть любой сжимаемый материал. В некоторых вариантах осуществления материал может быть эластомерным. В частности, сжимаемым материалом может быть кольцевая уплотнительная шайба или изгибчивый полосковый элемент. В частности, кольцо из сжимаемого материала сжимается между крышкой и корпусом отдельного отсека. Это сжатие приводит к тому, что материал кольцевого уплотнителя расширятся за пределы (радиально) так, что он входит в контакт с внутренней поверхностью корпуса устройства. Получающееся в результате трение является достаточным для предотвращения выталкивания отдельного отсека и, следовательно, его закрепления с возможностью разъединения. Сжатие кольца уменьшается при определенном условии и/или в заданное время, уменьшая трение между отдельным отсеком и корпусом, и вследствие этого высвобождая отдельный отсек.In specific embodiments, the implementation of the radial locking mechanism may be any compressible material. In some embodiments, the material may be elastomeric. In particular, the compressible material may be an annular sealing washer or a flexible strip element. In particular, a ring of compressible material is compressed between the lid and the housing of a separate compartment. This compression leads to the fact that the material of the annular seal expand beyond (radially) so that it comes into contact with the inner surface of the housing of the device. The resulting friction is sufficient to prevent the ejection of a separate compartment and, therefore, its fixing with the possibility of separation. The compression of the ring is reduced under a certain condition and / or at a given time, reducing friction between the individual compartment and the housing, and thereby freeing up a separate compartment.
В конкретных вариантах осуществления радиальным блокирующим механизмом может быть элемент с изгибом. Продольные элементы на внешней поверхности отдельного отсека удерживаются в сжатом состоянии так, что они вынуждены выгибаться. Эти элементы вступают в контакт с внутренней поверхностью корпуса устройства, вызывая фрикционное задевание движущихся деталей, которое препятствует высвобождению отдельного отсека. При определенном условии и/или в заданное время сжатие продольных элементов уменьшается, уменьшая трение между отдельным отсеком и корпусом, что делает возможным высвобождение отдельного отсека. На Фиг.8А показан пример радиального блокирующего механизма -элемента с изгибом.In specific embodiments, the radial locking mechanism may be a bent element. The longitudinal elements on the outer surface of a separate compartment are held in a compressed state so that they are forced to bend. These elements come into contact with the inner surface of the device body, causing frictional grazing of moving parts, which prevents the release of a separate compartment. Under a certain condition and / or at a predetermined time, the compression of the longitudinal elements is reduced, reducing friction between the individual compartment and the housing, which makes it possible to release a separate compartment. On figa shows an example of a radial locking mechanism-element with a bend.
В конкретных вариантах осуществления радиальным механизмом может быть пружинное кольцо. Как правило, пружинное кольцо представляет собой форму застежки, состоящую из полугибкого металлического кольца с открытыми концами, которое может допускать вращение, но препятствовать боковому движению. В частности, пружинное кольцо устанавливается в канавку на внешней поверхности отдельного отсека. Пружинное кольцо может служить препятствием для стопорного средства корпуса устройства. Пружинное кольцо сжимается вместе при определенном условии и/или в заданное время, уменьшая его диаметр и позволяя ему двигать дальше стопорное средство, что делает возможным высвобождение отдельного отсека. На Фигуре 8B представлен пример радиального блокирующего механизма - пружинного кольца.In specific embodiments, the radial mechanism may be a snap ring. Typically, a snap ring is a clasp shape made up of a semi-flexible metal ring with open ends that can allow rotation but inhibit lateral movement. In particular, the snap ring is mounted in a groove on the outer surface of a separate compartment. The snap ring may interfere with the locking means of the device body. The spring ring is compressed together under a certain condition and / or at a predetermined time, reducing its diameter and allowing it to move the locking means further, which makes it possible to release a separate compartment. Figure 8B shows an example of a radial locking mechanism - a spring ring.
В конкретных вариантах осуществления радиальным механизмом может быть втяжное захватное устройство. В частности, полоска материала деформируется таким образом, что она выступает через апертуры на стороне отдельного отсека и зацепляется с элементами на внутренней стенке корпуса устройства. Эти особенности служат препятствием полосе для того, чтобы препятствовать высвобождению отдельного отсека. При определенном условии и/или в заданное время, полоса расслабляется и отступает от этих элементов, что делает возможным высвобождение отдельного отсека. На Фигуре 8G представлен пример втяжного захватного устройства в качестве радиального блокирующего механизма.In specific embodiments, the radial mechanism may be a retractable gripper. In particular, the strip of material is deformed in such a way that it protrudes through the apertures on the side of a separate compartment and engages with elements on the inner wall of the device body. These features obstruct the strip in order to prevent the release of a separate compartment. Under a certain condition and / or at a given time, the strip relaxes and departs from these elements, which makes it possible to release a separate compartment. Figure 8G shows an example of a retractable gripper as a radial locking mechanism.
В некоторых вариантах осуществления блокирующий механизм может быть линейными, таким как деформируемая кромка и/или втулка, язычок или штифт на конце корпуса или штифт, который удерживает отдельный отсек на месте, или биметаллической защелкой, которая выступает через корпус, удерживая отдельный отсек на своем месте, электромагнитами и/или сплавом с памятью формы (смотри их представления на Фигурах 8D, 8E, 8F, 8H или 8J). Предпочтительно, чтобы линейным блокирующим механизмом был штифт, который толкает отдельный отсек на место.In some embodiments, the locking mechanism may be linear, such as a deformable edge and / or sleeve, a tab or pin at the end of the housing, or a pin that holds the separate compartment in place, or a bimetal latch that protrudes through the housing, holding the separate compartment in place , electromagnets and / or shape memory alloy (see their representations in Figures 8D, 8E, 8F, 8H or 8J). Preferably, the linear locking mechanism is a pin that pushes a separate compartment into place.
В конкретных вариантах осуществления линейным блокирующим механизмом может быть деформируемая кромка. В частности, участок корпуса выполнен деформируемым, так что при нажатии на него, отдельный отсек высвобождается. Как правило, разрезы (например, кромки) выполнены в корпусе устройства таким образом, чтобы они легче деформировались. В частности, такие разрезы выполнены из деформируемого материала, такого как сплав с памятью формы. При определенном условии и/или в заданное время, отдельный отсек толкается против разрезов, которые складываются назад, чтобы высвободить отдельный отсек, а затем вернуться в свое нормальное состояние, чтобы остановить высвобождение средства приведения в действие. Такие разрезы могут также функционировать как стопорное средство. На Фигуре 8H представлен пример деформируемого штифта в качестве линейного блокирующего механизма.In specific embodiments, the linear locking mechanism may be a deformable edge. In particular, the body portion is deformable, so that when pressed, a separate compartment is released. As a rule, cuts (for example, edges) are made in the device body so that they are more easily deformed. In particular, such cuts are made of a deformable material, such as an alloy with shape memory. Under a certain condition and / or at a predetermined time, a separate compartment is pushed against cuts that are folded back to release a separate compartment, and then return to their normal state to stop the release of the actuation means. Such cuts may also function as a stopper. Figure 8H shows an example of a deformable pin as a linear locking mechanism.
В конкретных вариантах осуществления линейным блокирующим механизмом может быть сплав с памятью формы (SMA). В частности, формованный элемент, состоящий из сплава с памятью формы, деформируется таким образом, что он вторгается между отдельным отсеком и корпусом. При определенном условии и/или в заданное время, может быть приложен ток, или сплав с памятью формы может быть нагрет каким-либо другим способом, сплав с памятью формы возвращается к своей первоначальной форме. Исходная форма определена таким образом, что она делает возможным высвобождение отдельного отсека. На Фигуре 8H представлен пример сплава с памятью формы в качестве линейного блокирующего механизма.In specific embodiments, the linear blocking mechanism may be a shape memory alloy (SMA). In particular, a molded element consisting of an alloy with a shape memory is deformed in such a way that it intrudes between the individual compartment and the housing. Under a certain condition and / or at a given time, a current can be applied, or the alloy with the shape memory can be heated in some other way, the alloy with the shape memory returns to its original shape. The initial form is defined in such a way that it makes it possible to release a separate compartment. Figure 8H shows an example of a shape memory alloy as a linear blocking mechanism.
В конкретных вариантах осуществления линейным блокирующим механизмом может быть штифт. В частности, штифт расположен между дыркой в стенке отдельного отсека и корпусом устройства, препятствуя высвобождению отдельного отсека. При определенном условии и/или в заданное время, штифт либо втягивается внутрь, либо выталкивается наружу, что делает возможным высвобождение отдельного отсека. На Фигуре 8E представлен пример штифта в качестве линейного блокирующего механизма.In specific embodiments, the linear locking mechanism may be a pin. In particular, the pin is located between the hole in the wall of a separate compartment and the housing of the device, preventing the release of a separate compartment. Under a certain condition and / or at a predetermined time, the pin is either pulled inward or pushed out, which makes it possible to release a separate compartment. Figure 8E shows an example of a pin as a linear locking mechanism.
В конкретных вариантах осуществления линейным блокирующим механизмом является биметаллическая защелка. В частности, биметаллическая лента прикреплена к внешней поверхности корпуса так, что один конец выступает через дырку в корпусе и в дырку в отдельном отсеке. При определенном условии и/или в заданное время, биметаллическая лента нагревается и, тем самым, деформируется, заставляя выступающий конец отступать, и делая возможным высвобождение отдельного отсека. На Фигуре 8F 8E представлен пример биметаллической лента в качестве линейного блокирующего механизма.In specific embodiments, the linear locking mechanism is a bimetal latch. In particular, a bimetallic tape is attached to the outer surface of the housing so that one end protrudes through a hole in the housing and into a hole in a separate compartment. Under a certain condition and / or at a predetermined time, the bimetallic tape is heated and thereby deformed, causing the protruding end to recede, and making it possible to release a separate compartment.
В конкретных вариантах осуществления линейным блокирующим механизмом могут быть электромагниты. В частности, торцевая поверхность отдельного отсека состоит из железосодержащего материала. Конец корпуса выполнен из железосодержащего электромагнита. Через электромагнит пропускается ток, создающий силу притяжения между концом корпуса и торцевой поверхностью отдельного отсека, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Когда ток снимается, силы притяжения больше нет, и отдельный отсек может высвобождаться. На Фигуре 8J представлен пример электромагнитов в качестве линейного блокирующего механизма.In specific embodiments, the linear blocking mechanism may be electromagnets. In particular, the end surface of a separate compartment is composed of iron-containing material. The end of the housing is made of an iron-containing electromagnet. A current is passed through an electromagnet, which creates an attractive force between the end of the housing and the end surface of a separate compartment, preventing the release of a separate compartment. When the current is removed, the attractive force is no longer present, and a separate compartment can be released. Figure 8J shows an example of electromagnets as a linear blocking mechanism.
В других вариантах осуществления удерживающим средством может быть крепежное средство и/или материал, который реагирует на изменения внешней среды устройства (как описано выше). В частности, средство приведения в действие устройства привязано к закрывающему средству и средству и где движение средства приведения в действие приводит к тому, что закрывающее средство перегораживает отверстие. В других вариантах осуществления крепежное средство также привязано к закрывающему средству.In other embodiments, the holding means may be fastening means and / or material that responds to changes in the external environment of the device (as described above). In particular, the actuation means of the device are tied to the closure means and means, and where the movement of the actuation means causes the closure means to block the opening. In other embodiments, the fastener means is also tied to a closure means.
Крепежным средством может быть любое устройство или соединенные элементы, которые могут удерживать и закреплять другие объекты для предотвращения перемещения или разделения через приложение давления.The fastening means may be any device or connected elements that can hold and secure other objects to prevent movement or separation through the application of pressure.
В частности, крепежное средство может представлять собой зажим, который удерживает привязь на месте в натяжении.In particular, the fastening means may be a clip that holds the leash in place in tension.
В конкретных вариантах осуществления крепежное средство может активироваться любой формы блокирующим механизмом, описанным ранее. Блокирующий механизм может закрепляться или высвобождаться вращательным, радиальным или линейным движением, или средством. Предпочтительно, чтобы блокирующий механизм представлял собой захватное устройство. Можно использовать любой формы захватное устройство, известное в данной области техники.In specific embodiments, the implementation of the fastening means may be activated by any form of a locking mechanism described previously. The blocking mechanism may be secured or released by rotational, radial or linear motion, or by means. Preferably, the locking mechanism is a gripping device. Any form of gripping device known in the art can be used.
Захватное устройство может состоять из нескольких частей, которые могут мешать друг другу, возможно, в сочетании с рычагами и точками поворота. Части могут включать в себя крюковые элементы и/или фрикционные элементы. Одна часть этой группы может быть гибкой, так что при приложении к ней силы она изгибается или деформируется, или иным образом перемещается. Это движение устроено таким образом, что составляющие части захватного устройства больше не мешают друг другу, и захватное устройство высвобождается, тем самым высвобождая удерживающее средство и таким образом высвобождая отдельный отсек.The gripping device may consist of several parts that may interfere with each other, possibly in combination with levers and pivot points. Parts may include hook elements and / or friction elements. One part of this group can be flexible, so that when a force is applied to it, it bends or deforms, or otherwise moves. This movement is arranged in such a way that the constituent parts of the gripping device no longer interfere with each other, and the gripping device is released, thereby releasing the holding means and thereby releasing a separate compartment.
В этом конкретном варианте осуществления средство приведения в действие может не содержать пружину, может не содержать клапан и может не содержать стопорное средство.In this particular embodiment, the actuating means may not contain a spring, may not contain a valve, and may not contain a locking means.
В этом конкретном варианте осуществления средство приведения в действие (например, плунжер/поршень) и закрывающее средство связаны. Когда удерживающее средство (либо крепежное средство и/или материал, который реагирует на изменения внешней среды устройства) активируется (пассивно или активно), отдельный отсек высвобождается, тем самым средство приведения в действие движется вдоль корпуса устройства для отбора пробы из-за падения давления внутри корпуса устройства. Средство приведения в действие, привязанное к закрывающему средству, находится в натяжении. Средство приведения в действие движется вдоль корпуса устройства, натянутая привязь тянет закрывающее средство вдоль до тех пор, пока закрывающее средство не достигнет отверстия. Закрывающее средство подталкивается или втягивается в отверстие, образуя закрытое устройство. Одновременно, средство приведения в действие засасывает пробу в камеру устройства. Таким образом, проба запечатывается внутри устройства. Поскольку средство приведения в действие привязано к закрывающему средству в натяжении, средство приведения в действие (плунжер/поршень) не может быть высвобождено дальше и, таким образом, для остановки плунжера при выходе из устройства не требуется стопорного средства.In this particular embodiment, actuation means (e.g., plunger / piston) and closure means are coupled. When the holding means (or fastening means and / or material that responds to changes in the external environment of the device) is activated (passively or actively), a separate compartment is released, thereby the actuation means moves along the body of the device for sampling due to pressure drop inside device enclosures. The actuation means tied to the closure means is in tension. The actuation means moves along the body of the device, the tensioned leash pulls the closing means along until the closing means reaches the hole. The closure is pushed or pulled into the hole, forming a closed device. At the same time, the actuation means draws the sample into the device chamber. Thus, the sample is sealed inside the device. Since the actuation means is tied to the closing means in tension, the actuation means (plunger / piston) cannot be released further, and thus, no stop means is needed to stop the plunger upon exiting the device.
В альтернативных вариантах осуществления, удерживающее средство также привязано к закрывающему средству в натяжении.In alternative embodiments, the holding means is also tied to the closure in tension.
Другие варианты осуществления может содержать пружину, чтобы увеличить силу, которой средство приведения в действие двигается вдоль корпуса.Other embodiments may comprise a spring to increase the force by which the actuating means moves along the housing.
Устройство для отбора пробы может дополнительно содержать пусковое средство. Пусковое средство может быть элементом устройства, который может быть активирован автоматически, предварительно запрограммирован и/или активирован удаленно. Пусковое средство может быть элементом, способным взаимодействовать с удерживающим средством для обеспечения эффекта высвобождения отдельного отсека устройства для отбора проб.The device for sampling may further comprise a trigger means. The launcher may be a device element that can be activated automatically, pre-programmed and / or activated remotely. The launching means may be an element capable of interacting with a holding means to provide the release effect of a separate compartment of the sampling device.
В конкретных вариантах осуществления удерживающее средство может быть активировано с помощью пускового средства и/или в ответ на параметр высвобождения.In specific embodiments, the holding means may be activated by a trigger means and / or in response to a release parameter.
В конкретных вариантах осуществления блокирующий механизм может быть активирован с помощью пускового средства и/или в ответ на параметр высвобождения.In specific embodiments, the implementation of the blocking mechanism may be activated using a trigger means and / or in response to a release parameter.
В конкретных вариантах осуществления крепежное средство может быть активировано с помощью пускового средства и/или в ответ на параметр высвобождения.In specific embodiments, the implementation of the fastening means can be activated using the starting means and / or in response to the release parameter.
В частности, пусковое средство может быть активировано автоматически, предварительно запрограммировано и/или активировано удаленно.In particular, the trigger means can be activated automatically, preprogrammed and / or activated remotely.
В некоторых вариантах осуществления пусковым средством может быть некоторая форма электронного привода.In some embodiments, the trigger means may be some form of electronic drive.
Электронный привод может быть выбран из электромагнитных средств (таких как соленоиды и/или электродвигатели, магнитострикционные материалы), пьезоэлектронных средств (таких, как пакет пьезоэлементов или диафрагма), устройств для изменения формы (проволока из сплава с памятью формы), электрохимических (образование газа батареей, искровой генератор, светочувствительный клей), нагревательного элемента и/или плавкого (перегорание предохранителя, нагревательный элемент или привод из пластичного материала).The electronic drive can be selected from electromagnetic means (such as solenoids and / or electric motors, magnetostrictive materials), piezoelectronic means (such as a package of piezoelectric elements or diaphragm), devices for changing shape (wire from an alloy with shape memory), electrochemical (gas generation battery, spark generator, photosensitive adhesive), heating element and / or fusible (fuse blowing, heating element or drive made of plastic material).
В конкретных вариантах осуществления пусковым средством может быть соленоид или двигатель. Соленоид или двигатель может состоять из провода, свернутого вокруг центрального металлического сердечника. Когда через провод проходит ток, результирующее электромагнитное поле заставляет твердое ядро двигаться. Это движение может быть использовано для осуществления одного или нескольких механизмов, необходимых для освобождения блокирующего механизма и/или удерживающего средства.In specific embodiments, the trigger means may be a solenoid or motor. A solenoid or motor may consist of a wire coiled around a central metal core. When current flows through the wire, the resulting electromagnetic field causes the solid core to move. This movement can be used to implement one or more of the mechanisms necessary to release the blocking mechanism and / or the holding means.
В конкретных вариантах осуществления пусковым средством может быть магнитострикционный материал. Когда магнитное поле приложено к магнитострикционному материалу, материал изменяет форму и/или размер. Это изменение формы или размера может быть использовано в качестве источника кинетической энергии для действия одного или нескольких механизмов, необходимых для освобождения блокирующего механизма и/или удерживающего средства.In specific embodiments, the trigger means may be a magnetostrictive material. When a magnetic field is applied to the magnetostrictive material, the material changes shape and / or size. This change in shape or size can be used as a source of kinetic energy for the action of one or more mechanisms necessary to release the blocking mechanism and / or retaining means.
В конкретных вариантах осуществления пусковым средством может быть пьезомагнитный материал. Когда к пьезомагнитному материалу приложено электрическое поле, возникает механическое напряжение. Сила, создаваемая этим пьезоэлектрическим эффектом, может быть использована в качестве источника кинетической энергии для действия одного или нескольких механизмов, необходимых для освобождения блокирующего механизма и/или удерживающего средства. Имеющееся усилие может быть умножено штабелируемыми пьезоэлектрическими элементами.In specific embodiments, the implementation of the trigger means may be a piezomagnetic material. When an electric field is applied to the piezomagnetic material, mechanical stress occurs. The force created by this piezoelectric effect can be used as a source of kinetic energy for the action of one or more mechanisms necessary to release the blocking mechanism and / or holding means. The available force can be multiplied by stackable piezoelectric elements.
В конкретных вариантах осуществления пусковым средством может быть проволокой из сплава с памятью формы. В частности, проволока из сплава с памятью формы может быть волокном никель-титанового сплава (например, Nitinol® или Flexinol®), который изменяет длину в присутствии электрического тока. Сила, создаваемая этим изменением длины, может быть использована в качестве источника кинетической энергии для осуществления одного или нескольких механизмов, необходимых для освобождения блокирующего механизма и/или удерживающего средства.In specific embodiments, the trigger means may be a shape memory alloy wire. In particular, the shape memory alloy wire may be a nickel-titanium alloy fiber (e.g., Nitinol® or Flexinol®) that changes length in the presence of an electric current. The force created by this change in length can be used as a source of kinetic energy to implement one or more of the mechanisms necessary to release the blocking mechanism and / or holding means.
В конкретных вариантах осуществления пусковое средство может быть плавкой вставкой. В частности, кусок материала используется для удержания энергии средства приведения в действие (например, содержащего пружину), препятствуя высвобождению отдельного отсека из корпуса устройства. Когда к материалу прикладывается ток, электрическое сопротивление вызывает нагревание материала и механическое повреждение. Обычно материал представляет собой цинк, медь, серебро, алюминий или сплавы, предназначенные для обеспечения предсказуемой характеристики отказов. Отказ предохранителя высвободит блокирующий механизм и/или удерживающее средство, что сделает возможным высвобождение отдельного отсека.In specific embodiments, the trigger may be a fuse. In particular, a piece of material is used to retain the energy of the actuation means (for example, containing a spring), preventing the release of a separate compartment from the device body. When current is applied to the material, electrical resistance causes the material to heat up and cause mechanical damage. Typically, the material is zinc, copper, silver, aluminum, or alloys designed to provide predictable failure characteristics. Fuse failure will release the locking mechanism and / or holding means, which will make it possible to release a separate compartment.
В дополнительных вариантах осуществления удерживающее средство и/или пусковое средство может быть активировано автоматически, предварительно запрограммировано и/или активировано удаленно.In further embodiments, the holding means and / or trigger means may be automatically activated, pre-programmed and / or remotely activated.
Пусковое средство может срабатывать автоматически в ответ на параметр высвобождения (рН, температуру и т.д.). Пусковое средство может быть инициировано инструкциями, запрограммированными в микропроцессоре отдельного отсека в ответ на параметр высвобождения. Пусковое средство также может быть инициировано внешней беспроводной системой в ответ на внешний параметр высвобождения, например, время, дневной свет или путем прямого вмешательства пользователя системы.The starter can be triggered automatically in response to a release parameter (pH, temperature, etc.). Launcher can be triggered by instructions programmed in the microprocessor of a separate compartment in response to a release parameter. Launcher can also be triggered by an external wireless system in response to an external release parameter, such as time, daylight, or by direct intervention of a system user.
В некоторых вариантах осуществления удерживающее средство и/или пусковое средство активируются в ответ на параметр высвобождения. В конкретных вариантах осуществления удерживающее средство высвобождается в ответ на параметр высвобождения.In some embodiments, the holding means and / or the trigger means are activated in response to the release parameter. In specific embodiments, the holding means is released in response to the release parameter.
Когда параметр высвобождения может быть активирован посредством физиологических характеристик, таких как рН, давление, температура, или внешней дистанционной активацией, параметр высвобождения может активировать удерживающее средство и/или пусковое средство.When the release parameter can be activated through physiological characteristics, such as pH, pressure, temperature, or external remote activation, the release parameter can activate the holding means and / or trigger.
Параметр высвобождения может быть изменением рН, изменением температуры, изменением освещенности, изменением влагосодержания, концентрацией растворенного вещества и/или активностью или концентрацией фермента, и/или может быть активирован в заданное время, и/или при заданном значении pH, и/или при заданной температуре, и/или заданном освещении, и/или заданной влажности, и/или заданной концентрации растворенного вещества, и/или заданной ферментативной активности или концентрации, или местоположением, и/или условиями окружающей среды и т. Д.The release parameter may be a change in pH, a change in temperature, a change in illumination, a change in moisture content, a concentration of a solute and / or an activity or concentration of an enzyme, and / or can be activated at a predetermined time and / or at a given pH and / or at a predetermined temperature, and / or predetermined illumination, and / or predetermined humidity, and / or predetermined concentration of the dissolved substance, and / or predetermined enzymatic activity or concentration, or location, and / or environmental conditions, etc. .
В конкретных вариантах осуществления параметр высвобождения может активироваться удаленно снаружи тела животного или может быть предварительно запрограммирован на основе времени или может быть активирован на основе других физиологических характеристик, таких как рН, давление, температура и т.д.In specific embodiments, the release parameter may be activated remotely outside the animal’s body or may be pre-programmed based on time or may be activated based on other physiological characteristics, such as pH, pressure, temperature, etc.
В частности, параметр высвобождения может реагировать на внешнюю среду устройства и/или активироваться в ответ на заранее определенный сигнал от внутреннего процессора и/или контроллера в устройстве.In particular, the release parameter may respond to the external environment of the device and / or be activated in response to a predetermined signal from the internal processor and / or controller in the device.
Устройство может быть запрограммировано на открытие по отношению к сигналу рН, что означает опорожнение желудка, например, через 60 минут после того, как рН станет выше рН3 или 60 минут после того, как рН повысится, по меньшей мере, на 2 единицы рН и останется повышенным в течение 3 последующих минут. Кроме того, изменение температуры также может быть полезно для определения повышений рН в желудке вследствие приема внутрь воды с тем, чтобы эти случаи не принимать за опорожнение желудка.The device can be programmed to open with respect to the pH signal, which means emptying the stomach, for example, 60 minutes after the pH rises above pH3 or 60 minutes after the pH rises by at least 2 pH units and remains elevated for the next 3 minutes. In addition, a change in temperature may also be useful for determining increases in pH in the stomach due to ingestion of water so that these cases are not mistaken for emptying the stomach.
В данной области техники известны методы калибровки, использующие такие параметры, как время, температура, рН и т.д. для определения местоположения в желудочно-кишечном тракте животного. В общем, ожидается, что рН во время прохождения в желудочно-кишечном тракте резко повысится при опорожнении желудка, продолжит расти с меньшей скоростью вдоль тонкого кишечника, резко упадет при поступлении в толстую кишку, прежде чем снова начнет очень медленно расти (это можно видеть на Фигуре 9). В частности, время, в которое устройство достигает конца тонкого кишечника, может быть идентифицировано, например, следующим образом; (1) обнаружение повышения рН по меньшей мере на 4 единицы рН, (2) такое повышение рН сохраняется в течение приблизительно 10 минут и (3) такое повышение составляет по меньшей мере 30 минут после выхода из желудка.Calibration methods using parameters such as time, temperature, pH, etc. are known in the art. to determine the location in the gastrointestinal tract of the animal. In general, it is expected that the pH during passage in the gastrointestinal tract will rise sharply when the stomach is empty, continue to grow at a slower rate along the small intestine, and will drop sharply when it enters the colon before it starts to grow very slowly again (this can be seen on Figure 9). In particular, the time at which the device reaches the end of the small intestine can be identified, for example, as follows; (1) detecting an increase in pH of at least 4 pH units, (2) such an increase in pH is maintained for approximately 10 minutes, and (3) such an increase is at least 30 minutes after exiting the stomach.
В некоторых вариантах осуществления устройство может включать в себя контроллер (внутри или снаружи устройства), который управляет активацией параметра высвобождения. В частности, контроллер может либо генерировать сигнал в заданное время, либо может принимать сигнал извне, либо генерировать сигнал в ответ на измеренные параметры, такие как рН, температура, давление, ферментативная активность или тому подобные.In some embodiments, the device may include a controller (inside or outside the device) that controls the activation of the release parameter. In particular, the controller may either generate a signal at a predetermined time, or may receive a signal from outside, or generate a signal in response to measured parameters such as pH, temperature, pressure, enzymatic activity, or the like.
В некоторых вариантах осуществления в схеме устройства индуцируется сигнал с помощью ряда электромагнитных катушек, внешних по отношению к телу испытуемого. Движение испытуемого (например, при ходьбе между массивом электромагнитных катушек или при перемещении переносного массива катушек вокруг тела испытуемого) вызывает ток в цепи устройства. Этот ток интерпретируется как сигнал, который действует как параметр высвобождения.In some embodiments, a signal is induced in a device circuit using a series of electromagnetic coils external to the subject's body. The movement of the subject (for example, when walking between an array of electromagnetic coils or when moving a portable array of coils around the body of the subject) causes a current in the circuit of the device. This current is interpreted as a signal that acts as a release parameter.
В некоторых вариантах осуществления схема содержит катушку приема сигнала, которая принимает беспроводной сигнал от внешнего передатчика. Этот сигнал может быть инициирован в любое время внешним оператором и действует как параметр высвобождения.In some embodiments, the circuit includes a signal pickup coil that receives a wireless signal from an external transmitter. This signal can be triggered at any time by an external operator and acts as a release parameter.
В определенных конкретных вариантах осуществления изобретения, удерживающим средством может быть поворотный блокирующий механизм, такой как байонетное крепление, которое активируется с помощью пускового средства. На Фигурах 5A и 5B показаны схематические иллюстрации примера байонетного крепления в качестве поворотного блокирующего механизма на устройстве. In certain specific embodiments of the invention, the holding means may be a rotatable locking mechanism, such as a bayonet mount, which is activated by a trigger means. Figures 5A and 5B show schematic illustrations of an example bayonet mount as a rotary locking mechanism on a device.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть поворотный блокирующий механизм, такой как байонетное крепление, которое активируется с помощью пускового средства, такого как пьезо луч.In specific embodiments of the invention, the holding means may be a rotatable locking mechanism, such as a bayonet mount, which is activated by trigger means, such as a piezo beam.
В частности, отдельный отсек вставляется в корпус и поворачивается для зацепления со средством приведения в действие. Отдельный отсек и средство приведения в действие (т.е. плунжер/поршень) входят в зацепление друг с другом для того, чтобы поддерживать накопленную энергию с помощью штифта или другого фиксирующего устройства. Это вращение заставляет пружину в механизме блокировки, которая обеспечивает усилие для поворота отдельного отсека внутри корпуса, растягиваться, запасая некоторое количество энергии внутри пружины. Вращение также вызывает выравнивание выступов на отдельном отсеке и корпусе, препятствуя высвобождению отдельного отсека, и, таким образом, закрепляется с возможностью разъединения. Таким образом, устройство имеет сжатую конфигурацию.In particular, a separate compartment is inserted into the housing and rotated to engage with the actuating means. A separate compartment and actuation means (i.e., plunger / piston) are engaged with each other in order to maintain stored energy with a pin or other locking device. This rotation causes the spring in the locking mechanism, which provides the force to rotate a single compartment inside the housing, to stretch, storing a certain amount of energy inside the spring. The rotation also causes the protrusions to align on the separate compartment and housing, preventing the release of the separate compartment, and thus is secured with the possibility of separation. Thus, the device has a compressed configuration.
Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора к пьезоэлектрическому лучу, вызывая отклонение луча. Это отклонение отсоединяет фиксирующий штифт и позволяет высвободить накопленную энергию пружины, вращая отдельный отсек внутри корпуса. Это вращение приводит к смещению выступов в отдельном отсеке и корпусе, что позволяет отдельному отсеку выталкиваться средством приведения в действие.When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to the piezoelectric beam, causing the beam to deflect. This deviation detaches the locking pin and allows you to release the stored energy of the spring by rotating a separate compartment inside the housing. This rotation displaces the protrusions in the separate compartment and the housing, which allows the separate compartment to be pushed out by the actuating means.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть поворотный блокирующий механизм, такой как байонетное крепление, которое активируется с помощью пускового средства, такого как проволока из сплава с памятью формы.In specific embodiments of the invention, the holding means may be a rotatable locking mechanism, such as a bayonet mount, which is activated by trigger means, such as a shape memory alloy wire.
В частности, отдельный отсек вставляется в корпус и поворачивается для зацепления со средством приведения в действие посредством штифта или другого фиксирующего устройства. Это вращение вызывает растяжение пружины, запасая некоторое количество энергии внутри пружины. Вращение также вызывает выравнивание выступов на отдельном отсеке и корпусе, препятствуя высвобождению отдельного отсека, и, таким образом, закрепляется с возможностью разъединения. Теперь устройство находится в сжатом состоянии. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок проволоки из сплава с памятью формы, заставляя проволоку из сплава с памятью формы укоротиться. Один конец проволоки из сплава с памятью формы прикреплен к фиксирующему штифту. Это укорачивание отсоединяет фиксирующий штифт и позволяет освободить накопленную энергию пружины, вращая отдельный отсек внутри корпуса. Это вращение приводит к смещению выступов в отдельном отсеке и корпусе, что позволяет отдельному отсеку выталкиваться средством приведения в действие.In particular, a separate compartment is inserted into the housing and rotated for engagement with the actuating means by means of a pin or other locking device. This rotation causes the spring to stretch, storing a certain amount of energy inside the spring. The rotation also causes the protrusions to align on the separate compartment and housing, preventing the release of the separate compartment, and thus is secured with the possibility of separation. The device is now in a compressed state. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of shape memory alloy wire, causing the shape memory alloy wire to shorten. One end of the shape memory alloy wire is attached to a fixing pin. This shortening detaches the locking pin and allows you to release the stored energy of the spring by rotating a separate compartment inside the housing. This rotation displaces the protrusions in the separate compartment and the housing, which allows the separate compartment to be pushed out by the actuating means.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть поворотный блокирующий механизм, такой как байонетное крепление, которое активируется с помощью пускового средства, такого как сплав с памятью формы (SMA).In specific embodiments of the invention, the holding means may be a rotatable locking mechanism, such as a bayonet mount, which is activated by a trigger means, such as a shape memory alloy (SMA).
В частности, отдельный отсек вставляется в корпус и поворачивается для зацепления со средством приведения в действие посредством штифта или другого фиксирующего устройства. Это вращение приводит к тому, что простой элемент пружины растягивается, запасая некоторое количество энергии внутри пружины. Это вращение приводит к смещению выступов в отдельном отсеке и корпусе, что позволяет отдельному отсеку выталкиваться средством приведения в действие. Теперь устройство находится в сжатом состоянии. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок деформированного сплава с памятью формы, вызывая укорачивание сплава с памятью формы. Один конец сплава с памятью формы прикреплен к фиксирующему штифту. Это изменение формы отсоединяет фиксирующий штифт и позволяет освободить накопленную энергию пружины, вращая отдельный отсек внутри корпуса. Это вращение приводит к смещению выступов в отдельном отсеке и корпусе, что позволяет отдельному отсеку выталкиваться средством приведения в действие.In particular, a separate compartment is inserted into the housing and rotated for engagement with the actuating means by means of a pin or other locking device. This rotation causes the simple spring element to stretch, storing a certain amount of energy inside the spring. This rotation displaces the protrusions in the separate compartment and the housing, which allows the separate compartment to be pushed out by the actuating means. The device is now in a compressed state. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of the deformed shape memory alloy, causing the shape memory to shorten. One end of the shape memory alloy is attached to a fixing pin. This change in shape detaches the locking pin and allows you to release the stored energy of the spring by rotating a separate compartment inside the housing. This rotation displaces the protrusions in the separate compartment and the housing, which allows the separate compartment to be pushed out by the actuating means.
В определенных конкретных вариантах осуществления изобретения, удерживающим средством может быть радиальный блокирующий механизм, такой как сжимаемый материал, который активируется пусковым средством. На Фигуре 6 представлено схематическое изображение примера кольцевого уплотнителя в качестве радиального блокирующего механизм на устройстве. In certain specific embodiments of the invention, the retaining means may be a radial blocking mechanism, such as a compressible material, which is activated by the launching means. Figure 6 is a schematic illustration of an example of an annular seal as a radial locking mechanism on a device.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть радиальный блокирующий механизм, таким как сжимаемый материал в форме кольцевого уплотнителя, который активируется пусковым средством, таким как пьезо луч.In particular embodiments, the retaining means may be a radial locking mechanism, such as a compressible material in the form of an annular seal, which is activated by launching means, such as a piezo beam.
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в корпус. Постоянная линейная сила на отдельной отсек (после того, как он находится внутри корпуса) вызывает сжатие эластичного кольцевого уплотнителя между крышкой и корпусом отдельного отсека. Это сжатие вызывает деформацию уплотнительного кольца, так что оно служит препятствием для стопорного средства (например, кромке) на конце корпуса, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Кольцевой уплотнитель удерживается в сжатом состоянии с помощью захватного механизма внутри отдельного отсека. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на пьезо луч, вызывая отклонение луча. Это отклонение отсоединяет захватный механизм и позволяет кольцевому уплотнителю восстановить свое начальное, несжатое состоянии, в котором оно больше не является препятствием для стопорного средства (например, кромки) на корпусе. Отдельный отсек затем выталкивается средством приведения в действие.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the housing. A constant linear force on a separate compartment (after it is inside the housing) causes compression of the elastic ring seal between the cover and the housing of the separate compartment. This compression deforms the sealing ring, so that it serves as an obstacle to the locking means (for example, the edge) at the end of the housing, preventing the release of a separate compartment. The annular seal is held in a compressed state by a gripping mechanism inside a separate compartment. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to the piezo beam, causing the beam to deflect. This deviation disconnects the gripping mechanism and allows the O-ring to restore its initial, uncompressed state, in which it is no longer an obstacle to the locking means (eg, edges) on the housing. A separate compartment is then pushed out by the actuation means.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть радиальный блокирующий механизм, такой как сжимаемый материал в форме уплотнительного кольца, который активируется пусковым средством, таким как проволока из сплава с памятью формы.In specific embodiments of the invention, the retaining means may be a radial locking mechanism, such as a compressible material in the form of an o-ring, which is activated by launching means, such as a shape memory alloy wire.
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в основную часть пилюли. Постоянная линейная сила на отдельной отсек (после того, как он находится внутри основной части пилюли) вызывает сжатие эластичного кольцевого уплотнителя между крышкой и корпусом отдельного отсека. Это сжатие вызывает деформацию кольцевого уплотнителя так, что оно служит препятствием кромке на конце основной части пилюли, предотвращая выталкивание отдельного отсека. Кольцевой уплотнитель удерживается в сжатом состоянии с помощью захватного механизма в отдельном отсеке. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок проволоки из сплава с памятью формы, заставляя проволоку из сплава с памятью формы укоротиться. Один конец проволоки из сплава с памятью формы прикреплен к захватному механизму. Это укорачивание отсоединяет захватный механизм и позволяет кольцевому уплотнителю восстановить свое начальное, несжатое состоянии, в котором оно больше не является препятствием для кромки на конце основного корпуса пилюли. Отдельный отсек может свободно выталкиваться средством приведения в действие.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the body of the pill. The constant linear force on a separate compartment (after it is inside the main part of the pill) causes compression of the elastic ring seal between the cover and the housing of the separate compartment. This compression deforms the O-ring so that it obstructs the edge at the end of the main part of the pill, preventing the ejection of a separate compartment. The O-ring is held in a compressed state by a gripping mechanism in a separate compartment. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of shape memory alloy wire, causing the shape memory alloy wire to shorten. One end of the shape memory alloy wire is attached to the gripping mechanism. This shortening disconnects the gripping mechanism and allows the O-ring to restore its initial, uncompressed state, in which it is no longer an obstacle to the edge at the end of the main pill body. A separate compartment can be freely pushed out by the actuation means.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть радиальный блокирующий механизм, такой как сжимаемый материал в форме кольцевого уплотнителя, который активируется пусковым средством, таким как сплав с памятью формы (SMA).In specific embodiments of the invention, the holding means may be a radial locking mechanism, such as a compressible material in the form of an annular seal, which is activated by launching means, such as an alloy with shape memory (SMA).
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в корпус. Постоянная линейная сила на отдельной отсек (после того, как он находится внутри корпуса) вызывает сжатие эластичного кольцевого уплотнителя между крышкой и корпусом отдельного отсека. Это сжатие вызывает деформацию кольцевого уплотнителя, так что оно служит препятствием для стопорного средства (например, кромке) на конце корпуса, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Кольцевой уплотнитель удерживается в сжатом состоянии с помощью захватного механизма внутри отдельного отсека. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок деформированного сплава с памятью формы, вызывая укорачивание сплава с памятью формы. Один конец сплава с памятью формы прикреплен к захватному механизму. Это изменение формы захватный механизм и позволяет кольцевому уплотнителю восстановить свое начальное, несжатое состояние, в котором оно больше не является препятствием для стопорного средства на корпусе. Отдельный отсек может свободно выталкиваться средством приведения в действие.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the housing. A constant linear force on a separate compartment (after it is inside the housing) causes compression of the elastic ring seal between the cover and the housing of the separate compartment. This compression causes the O-ring to deform, so that it serves as an obstacle to the locking means (e.g. edge) at the end of the housing, preventing the release of a separate compartment. The annular seal is held in a compressed state by a gripping mechanism inside a separate compartment. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of the deformed shape memory alloy, causing the shape memory to shorten. One end of the shape memory alloy is attached to the gripping mechanism. This change in the shape of the gripping mechanism allows the O-ring seal to restore its initial, uncompressed state, in which it is no longer an obstacle to the locking means on the housing. A separate compartment can be freely pushed out by the actuation means.
В определенном конкретном варианте осуществления изобретения, удерживающим средством может быть крепежное средство, которое активируется с помощью пускового средства. На Фигуре 7 представлено схематическое изображение примера крепежного средства в качестве удерживающего средства устройства.In a specific embodiment of the invention, the holding means may be a fastening means that is activated by a trigger means. Figure 7 is a schematic illustration of an example of fixing means as a holding means of a device.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть крепежное средство, которое активируется с помощью пускового средства, такого как пьезо луч.In specific embodiments of the invention, the retaining means may be a fastening means that is activated by a trigger means, such as a piezo beam.
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в корпус, вызывая сжатие средства приведения в действие. Привязь прикреплена к средству приведения в действие и проходит вокруг внешней поверхности устройства и захватывается крепежным удерживающим средством (таким, как зажимной механизм). Крепежное средство состоит из выступа, проходящего через мембрану на поверхности отдельного отсека. Выступ удерживается на своем месте защелкой и рычажным механизмом внутри отдельного отсека. Защелка может быть первоначально зацеплена посредством временного действия магнита или электромагнита. Крепежное средств позволяет удерживать стяжку в натяжении, тем самым предотвращая движение средства приведения в действие. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора к пьезоэлектрическому лучу, вызывая отклонение луча. Это отклонение отсоединяет захватный и рычажной механизм, и делает возможным высвобождение крепежного средства. Средство приведения в действие может затем свободно толкать и выталкивать отдельный отсек. По мере того, как средство приведения в действие перемещается вдоль корпуса, привязь протягивается через открытую пилюлю. Закрывающее средство прикрепляется в точке на привязи, которая служит для блокировки отверстия устройства, когда средство приведения в действие полностью выдвинулось.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the housing, causing compression of the actuation means. The leash is attached to the actuation means and extends around the outer surface of the device and is gripped by a fastening holding means (such as a clamping mechanism). The fastening means consists of a protrusion passing through the membrane on the surface of a separate compartment. The protrusion is held in place by a latch and a linkage inside a separate compartment. The latch may be initially engaged by the temporary action of a magnet or an electromagnet. The fastening means allows the screed to be held in tension, thereby preventing the movement of the actuation means from moving. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to the piezoelectric beam, causing the beam to deflect. This deviation disconnects the gripping and linkage mechanism, and makes the release of the fastening means possible. The actuation means can then freely push and push a separate compartment. As the actuation means moves along the body, the harness extends through the open pill. The closure is attached at a point on the leash, which serves to block the opening of the device when the actuation means is fully extended.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть крепежное средство, которое активируется с помощью пускового средства, такого как проволока из сплава с памятью формы.In specific embodiments of the invention, the holding means may be a fastening means that is activated by means of a trigger means, such as a shape memory alloy wire.
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в корпус, вызывая сжатие средства приведения в действие. Привязь прикреплена к средству приведения в действие и проходит вокруг внешней поверхности устройства, которое захватывается крепежным удерживающим средством (таким, как зажимной механизм). Крепежное средство состоит из выступа, проходящего через мембрану на поверхности отдельного отсека. Выступ удерживается на своем месте защелкой и рычажным механизмом внутри отдельного отсека. Выступ удерживается на своем месте защелкой и рычажным механизмом внутри отдельного отсека. Захватное устройство может быть зацеплено посредством временного действия магнита или электромагнита. Крепежное средство позволяет удерживать привязь в натяжении, тем самым предотвращая движение средства приведения в действие. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок проволоки из сплава с памятью формы, заставляя проволоку из сплава с памятью формы укоротиться. Один конец проволоки из сплава с памятью формы прикреплен к захватному и рычажному механизму. Это укорачивание отсоединяет захватный и рычажный механизм и делает возможным высвобождение крепежного средства. Средство приведения в действие может затем свободно высвободить отдельный отсек. По мере того, как средство приведения в действие перемещается вдоль корпуса, привязь протягивается через главное отверстие устройства. Закрывающее средство прикрепляется в точке на привязи, которая служит для блокировки отверстия устройства, когда средство приведения в действие полностью выдвинулось.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the housing, causing compression of the actuation means. The leash is attached to the actuation means and extends around the outer surface of the device, which is gripped by a fastening holding means (such as a clamping mechanism). The fastening means consists of a protrusion passing through the membrane on the surface of a separate compartment. The protrusion is held in place by a latch and a linkage inside a separate compartment. The protrusion is held in place by a latch and a linkage inside a separate compartment. The gripping device may be engaged by the temporary action of a magnet or an electromagnet. The fastening means allows you to hold the leash in tension, thereby preventing the movement of the means of actuation. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of shape memory alloy wire, causing the shape memory alloy wire to shorten. One end of the shape memory alloy wire is attached to a gripping and link mechanism. This shortening detaches the gripping and linkage mechanism and makes it possible to release the fastening means. The actuation means may then freely release a separate compartment. As the actuation means moves along the housing, the harness extends through the main opening of the device. The closure is attached at a point on the leash, which serves to block the opening of the device when the actuation means is fully extended.
В конкретных вариантах осуществления изобретения удерживающим средством может быть крепежное средство, которое активируется с помощью пускового средства, такого как сплав с памятью формы (SMA).In specific embodiments of the invention, the retaining means may be a fastening means that is activated by means of a trigger means, such as a shape memory alloy (SMA).
В частности, отдельный отсек вставляется линейно в корпус, вызывая сжатие средства приведения в действие. Привязь прикреплена к средству приведения в действие и проходит вокруг внешней поверхности устройства, которое захватывается крепежным удерживающим средством (таким, как зажимной механизм). Крепежное средство состоит из выступа, проходящего через мембрану на поверхности отдельного отсека. Выступ удерживается на своем месте защелкой и рычажным механизмом внутри отдельного отсека. Выступ удерживается на своем месте защелкой и рычажным механизмом внутри отдельного отсека. Захватное устройство может быть зацеплено посредством временного действия магнита или электромагнита. Крепежное средство позволяет удерживать привязь в натяжении, тем самым предотвращая движение средства приведения в действие. Когда датчики (например, рН и/или температуры) обнаруживают соответствующее изменение рН и/или температуры, отправляется сигнал от микропроцессора на кусок деформированного сплава с памятью формы, вызывая укорачивание сплава с памятью формы. Один конец сплава с памятью формы прикреплен к захватному и рычажному механизму. Это изменение формы отсоединяет захватный и рычажной механизм, и делает возможным высвобождение крепежного средства. Средство приведения в действие может затем свободно высвободить отдельный отсек. По мере того, как средство приведения в действие перемещается вдоль корпуса, привязь протягивается через отверстие устройства. Закрывающее средство прикрепляется в точке на привязи, которая служит для блокировки отверстия устройства, когда средство приведения в действие полностью выдвинулось.In particular, a separate compartment is inserted linearly into the housing, causing compression of the actuation means. The leash is attached to the actuation means and extends around the outer surface of the device, which is gripped by a fastening holding means (such as a clamping mechanism). The fastening means consists of a protrusion passing through the membrane on the surface of a separate compartment. The protrusion is held in place by a latch and a linkage inside a separate compartment. The protrusion is held in place by a latch and a linkage inside a separate compartment. The gripping device may be engaged by the temporary action of a magnet or an electromagnet. The fastening means allows you to hold the leash in tension, thereby preventing the movement of the means of actuation. When sensors (e.g. pH and / or temperature) detect a corresponding change in pH and / or temperature, a signal is sent from the microprocessor to a piece of the deformed shape memory alloy, causing the shape memory to shorten. One end of the shape memory alloy is attached to a gripping and link mechanism. This change in shape disconnects the gripping and linkage mechanism, and makes the release of the fastening means possible. The actuation means may then freely release a separate compartment. As the actuation means moves along the housing, the harness extends through the opening of the device. The closure is attached at a point on the leash, which serves to block the opening of the device when the actuation means is fully extended.
Второй аспект настоящего изобретения относится к способу получения пробы (например, внутреннего вещества из желудочно-кишечного тракта животного), содержащему следующие этапы; пероральное введение устройства по изобретению животному и извлечение устройства. A second aspect of the present invention relates to a method for producing a sample (for example, an internal substance from the gastrointestinal tract of an animal), comprising the following steps; oral administration of the device of the invention to an animal; and removal of the device.
Устройство может быть перорально принято внутрь животным и извлечено из стула и проба легко извлекается. Проба сохраняется и извлекается из устройства для проведения различных биологических, химических и физических исследований, таких как суммарный азот, проба на белок, аминокислотный анализ с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии, измерение размера пептидов, например, с помощью гель-проникающей хроматографии, оценка наличия иммунных факторов, например, с помощью ELISA, идентификация, подсчет микробов с использованием микробиологических методов культивирования, или одномолекулярного/ДНК секвенирования или метода «отпечатка пальцев» или обнаружение метаболитов, например, с помощью масс-спектрометрии.The device can be orally ingested by animals and removed from the stool and the sample is easily removed. The sample is stored and removed from the device for various biological, chemical and physical studies, such as total nitrogen, protein sample, amino acid analysis using high performance liquid chromatography, peptide size measurement, for example, using gel permeation chromatography, assessment of the presence of immune factors for example, using ELISA, identification, microbial counting using microbiological cultivation methods, or single-molecule / DNA sequencing or from echatka fingers "or the detection of metabolites, e.g., by mass spectrometry.
В некоторых вариантах осуществления капсулу можно вводить натощак, с пищей или с интервалом до и/или после кормления.In some embodiments, the capsule may be administered on an empty stomach, with food, or at intervals before and / or after feeding.
В некотором варианте осуществления животное может проглотить более одного устройства для взятия проб. Каждое устройство может быть принято в организм животного в разное время. Каждое устройство способно принимать отдельные пробы в разных точках на протяжении желудочно-кишечного тракта. Устройства для отбора пробы могут поступать в организм отдельно и/или соединяться вместе.In an embodiment, an animal may swallow more than one sampling device. Each device can be taken into an animal’s body at different times. Each device is capable of taking individual samples at different points throughout the gastrointestinal tract. Sampling devices may be ingested separately and / or connected together.
В частности, устройство для отбора пробы может хранить и/или принимать объем от примерно 18 до 20 мл в зависимости от размера устройства.In particular, the sampling device may store and / or receive a volume of from about 18 to 20 ml, depending on the size of the device.
В некоторых вариантах осуществления способ по изобретению реализуется на животном, например, млекопитающем. Животным может быть человек и/или домашнее животное, сельскохозяйственное животное продуктивное животное, такое как собака, кошка, лошадь, корова, овца и/или курица.In some embodiments, the method of the invention is implemented in an animal, such as a mammal. The animal may be a person and / or a pet, a farm animal, a productive animal such as a dog, cat, horse, cow, sheep and / or chicken.
В зависимости от вида, в котором используется устройство, могут быть необходимы модификации. В частности, для небольших животных необходимы более мелкие устройства. Различия в желудочно-кишечном рН-профиле также должны быть учтены, в частности, в случае жвачных животных.Depending on the type in which the device is used, modifications may be necessary. In particular, smaller animals require smaller devices. Differences in the gastrointestinal pH profile should also be taken into account, in particular in the case of ruminants.
Способы обнаружения устройства в течение его прохождения по желудочно-кишечному тракту животного хорошо известны в данной области техники, как например использование рентгенографии или ультразвука. Другие виды обнаружения устройства, такие как вставка микросхемы и/или беспроводная передача хорошо известны в данной области техники.Methods for detecting a device during its passage through the gastrointestinal tract of an animal are well known in the art, such as using radiography or ultrasound. Other types of device detection, such as chip insertion and / or wireless transmission, are well known in the art.
Устройство можно использовать при любом способе, где предпочтительно или необходимо избежать вмешательства (человека или другое). Такие способы включают в себя взятие проб из технологических емкостей (например, для сточных вод, для продуктов питания и напитков, для производства биопрепаратов или химических веществ, таких как топливо, для сельскохозяйственных систем, например, для биотоплива или удобрений и производства пестицидов, емкостей для рыбы (домашних или промышленных) больничных или заводских труб. Способ содержит добавление устройства в систему, описанную выше, и в конечном счете получения устройства из системы. Устройство может быть извлечено из того же места, или из другого места в системе. Устройство могло пройти через систему перед своим извлечением.The device can be used in any way where it is preferable or necessary to avoid interference (human or other). Such methods include sampling from process vessels (for example, for wastewater, for food and beverages, for the production of biological products or chemicals such as fuels, for agricultural systems, for example, for biofuels or fertilizers and for the production of pesticides, containers for fish (home or industrial) hospital or factory pipes. The method comprises adding a device to the system described above and ultimately receiving the device from the system. The device can be removed from the same a hundred, or from somewhere else in the system. The device could pass through the system before its removal.
Теперь изобретение будет еще описано со ссылкой на следующие примеры и чертежи, которые предназначены только для целей иллюстрации и не должны рассматриваться как как ограничивающие изобретение. Ссылка делается на ряд Фигур, в которых:The invention will now be further described with reference to the following examples and drawings, which are intended for illustration purposes only and should not be construed as limiting the invention. Reference is made to a number of Figures in which:
На Фиг. 1A и B представлен примерный вариант осуществления устройства для отбора проб. На Фигуре 1A показан внешний вид типичного устройства, а на Фигуре 1B показан вид в поперечном разрезе устройства, в том числе отдельные компоненты электронных систем.In FIG. 1A and B show an exemplary embodiment of a sampling device. Figure 1A shows the appearance of a typical device, and Figure 1B shows a cross-sectional view of the device, including individual components of electronic systems.
На Фиг. 2A и 2B представлено схематическое изображение устройства.In FIG. 2A and 2B are schematic views of a device.
На Фигуре 3 показан схематический вид примера устройства.Figure 3 shows a schematic view of an example device.
На Фигуре 4 показан перспективный вид различных отсеков одного из вариантов осуществления устройства.Figure 4 shows a perspective view of the various compartments of one embodiment of the device.
На Фигуре 5 показана иллюстрация одного конкретного варианта осуществления устройства. На Фиг. 5А показана иллюстрация байонетного крепления, а на Фиг. 5В показана иллюстрация конкретного примера устройства, отличающегося тем, что удерживающее средство представляет собой поворотный блокирующий механизм (байонетное крепление).5 is an illustration of one particular embodiment of a device. In FIG. 5A is an illustration of a bayonet mount, and FIG. 5B is an illustration of a specific example of a device, characterized in that the holding means is a rotatable locking mechanism (bayonet mount).
На Фигуре 6 показана иллюстрация другого конкретного варианта осуществления устройства. На Фигуре показано удерживающее средство в виде сжатого кольцевого уплотнителя.Figure 6 shows an illustration of another specific embodiment of the device. The figure shows the holding means in the form of a compressed annular seal.
На Фигуре 7 показана иллюстрация еще одного конкретного варианта осуществления устройства. На Фигуре проиллюстрирован конкретный пример, в котором удерживающее средство представляет собой крепежное средство, удерживающее средство привязано к закрывающему средству, которое привязано к средству приведения в действие и показано пусковое средство.Figure 7 shows an illustration of yet another specific embodiment of a device. The Figure illustrates a specific example in which the holding means is a fastening means, the holding means is tied to a closure which is tied to the actuation means and a starting means is shown.
На Фиг. С 8A по 8L представлены иллюстрации примерных вариантов осуществления удерживающего средства, которые являются блокирующими механизмами.In FIG. 8A through 8L are illustrations of exemplary embodiments of a holding means that are blocking mechanisms.
На Фигуре 8A представлен радиальный блокирующий механизм, который является фрикционным элементом с изгибом. Удерживающее средство - радиальный блокирующий механизм, фрикционный элемент с изгибом. Элементы с изгибом, выступающие из сторон отдельного отсека служат препятствием внутренней стороной корпуса для того, чтобы вызвать трение. Это трение препятствует высвобождению отдельного отсека. Элементы поддерживаются в согнутой конфигурации с помощью силы, создаваемой пусковым средством, например, тока, проходящего через пьезоэлектрический пакет. Когда электрический ток выключен, изогнутые элементы расслабляются, уменьшая трение и делая возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8A shows a radial locking mechanism, which is a bending friction element. The holding means is a radial locking mechanism, a friction element with a bend. Elements with a bend protruding from the sides of a separate compartment serve as an obstacle to the inner side of the housing in order to cause friction. This friction prevents the release of a separate compartment. The elements are supported in a bent configuration using the force generated by the starting means, for example, the current passing through the piezoelectric package. When the electric current is turned off, the curved elements relax, reducing friction and allowing the release of a separate compartment.
На Фигуре 8B представлен радиальный блокирующий механизм, который является пружинным кольцом. Пружинное кольцо устанавливается в канавку на внешней окружности отдельного отсека. Пружинное кольцо служит препятствием второй канавке на внутренней поверхности корпуса, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Пусковым средством может быть кусок проволоки из сплава с памятью формы, который укорачивается, когда проходит ток, сжимая вместе пружинное кольцо, так, что длина его окружности уменьшается, что делает возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8B shows a radial locking mechanism, which is a spring ring. The snap ring is mounted in a groove on the outer circumference of a separate compartment. The snap ring acts as an obstacle to the second groove on the inner surface of the housing, preventing the release of a separate compartment. The starting means may be a piece of shape memory alloy wire, which is shortened when current flows, compressing the spring ring together so that its circumference decreases, which makes it possible to release a separate compartment.
На Фигуре 8C представлен вращательный блокирующий механизм, который является в вращающимся захватным устройством (таким как вращающаяся точечная защелка). Поворотный рычаг выступает из отдельного отсека, чтобы служить препятствием для кромки на конце, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Пусковое средство, например, электронный двигатель, вызывает вращение рычага на уплотненном подшипнике, так что он больше не мешает кромке, что делает возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8C illustrates a rotational locking mechanism that is in a rotary gripper (such as a rotary point latch). The pivot arm protrudes from a separate compartment to act as an obstacle to the edge at the end, preventing the release of a separate compartment. Starting means, for example, an electronic motor, causes the lever to rotate on the sealed bearing so that it no longer interferes with the lip, which makes it possible to release a separate compartment.
На Фигуре 8D представлен линейный блокирующий механизм, который является деформируемой втулкой. Выступы на конце корпуса препятствуют выталкиванию отдельного отсека. Часть корпуса выполнена из деформируемого материала, такого как пьезоэлектрический материал. Когда ток проходит через пьезоэлектрический материал он отклоняет его наружу от отдельного отсека. Выступы больше не являются препятствием для высвобождения отдельного отсека.Figure 8D shows a linear locking mechanism that is a deformable sleeve. The protrusions at the end of the housing prevent the ejection of a separate compartment. Part of the body is made of a deformable material, such as a piezoelectric material. When a current passes through a piezoelectric material, it deflects it outward from a separate compartment. The protrusions are no longer an obstacle to the release of a separate compartment.
На Фигуре 8E представлен линейный блокирующий механизм, который является штифтом. Штифт выступает через отверстие в отдельном отсеке в глухое отверстие в корпусе, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Пусковое средство, например, соленоидное устройство, обеспечивает силу, которая толкает штифт наружу через дырку в корпусе, что делает возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8E shows a linear locking mechanism that is a pin. The pin protrudes through a hole in a separate compartment into a blind hole in the housing, preventing the release of a separate compartment. Starting means, for example, a solenoid device, provides a force that pushes the pin outward through a hole in the housing, which makes it possible to release a separate compartment.
На Фигуре 8F представлен линейный блокирующий механизм, который является биметаллической защелкой. Биметаллический штифт выступает через отверстие в корпусе и служит препятствием выемке отдельном отсеке, препятствуя высвобождению последнего. Пусковое средство, например, электронная нагревательная спираль, нагревает биметаллическую защелку/или штифт так, что она отклоняется или деформируется. Это изменение заставляет биметаллическую защелку (или штифт) отсоединяться от отдельного отсека, делая возможным его высвобождение. (Q= нагрев)Figure 8F shows a linear locking mechanism that is a bimetal latch. The bimetallic pin protrudes through the hole in the housing and serves as an obstacle to the removal of a separate compartment, preventing the release of the latter. Starting means, for example, an electronic heating coil, heats the bimetal latch / or pin so that it deflects or deforms. This change causes the bimetal latch (or pin) to detach from a separate compartment, making it possible to release it. (Q = heating)
На Фигуре 8G представлен радиальный блокирующий механизм, который является втяжным захватным устройством. Два деформируемых элемента выступают из поверхности отдельного отсека в дырки в корпусе, предотвращая выталкивание отдельного отсека. Пусковое средство, например, пьезоэлектрический пакет, вызывает выталкивание деформируемых элементов в направлении, параллельном длине устройства. Это приводит к тому, концы деформируемых элементов втягиваются внутрь от корпуса, что делает возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8G shows a radial locking mechanism that is a retractable gripper. Two deformable elements protrude from the surface of a separate compartment into holes in the housing, preventing the ejection of a separate compartment. Starting means, for example, a piezoelectric package, causes the deformable elements to be pushed in a direction parallel to the length of the device. This leads to the fact that the ends of the deformable elements are pulled inward from the housing, which makes it possible to release a separate compartment.
На Фигуре 8H представлен линейный блокирующий механизм, который является деформируемым штифтом. Два элемента выступает из поверхности корпуса в выемки в отдельном отсеке, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Элементы являются деформируемыми, например, изготовленными из сплава с памятью формы. Когда ток проходит через элементы, их консистенция изменяется так, что элементы становятся более мягкими и сила средства приведения в действие способна деформировать их до такой степени, что отдельный отсек высвобождается.Figure 8H shows a linear locking mechanism that is a deformable pin. Two elements protrude from the surface of the housing into the recesses in a separate compartment, preventing the release of a separate compartment. Elements are deformable, for example, made of an alloy with shape memory. When the current passes through the elements, their consistency changes so that the elements become softer and the force of the actuation means is able to deform them to such an extent that a separate compartment is released.
На Фигуре 8I представлен вращательный блокирующий механизм, который является магнитами. Магниты, встроенные в поверхность отдельного отсека и корпуса, совмещаются таким образом, что между ними существует сила притяжения. Эта сила притяжения препятствует высвобождению отдельного отсека. Пусковое средство, например электродвигатель, заставляет магниты смещаться, или совмещаться таким образом, что магнитные полюса отталкиваются. Это устраняет силу притяжения между магнитами, что делает возможным высвобождение отдельного отсека.Figure 8I shows a rotational locking mechanism that is magnets. The magnets built into the surface of a separate compartment and housing are combined in such a way that there is an attractive force between them. This attractive force prevents the release of a separate compartment. Starting means, such as an electric motor, cause the magnets to move, or to align so that the magnetic poles repel. This eliminates the attractive force between the magnets, which makes it possible to release a separate compartment.
На Фигуре 8J представлен линейный блокирующий механизм, который является электромагнитами (электромагнитным). Торцевая поверхность отдельного отсека состоит из железосодержащего материала. Конец корпуса выполнен из железосодержащего электромагнита. Через электромагнит пропускается ток, создающий силу притяжения между концом корпуса и торцевой поверхностью отдельного отсека, препятствуя высвобождению отдельного отсека. Когда ток снимается, силы притяжения больше нет, и отдельный отсек может высвобождаться.Figure 8J shows a linear blocking mechanism that is electromagnets (electromagnetic). The end surface of a separate compartment consists of an iron-containing material. The end of the housing is made of an iron-containing electromagnet. A current is passed through an electromagnet, which creates an attractive force between the end of the housing and the end surface of a separate compartment, preventing the release of a separate compartment. When the current is removed, the attractive force is no longer present, and a separate compartment can be released.
На Фигуре 8K показано представление удерживающего средства, которое представляет собой термочувствительный материал. Материал, который разлагается при нагревании, такой как пластичный материал, препятствует высвобождению отдельного отсека. При нагревании материал становится мягким и больше не в состоянии сопротивляться силе средства приведения в действие и отдельный отсек высвобождается.Figure 8K shows a representation of a holding means, which is a heat-sensitive material. Material that decomposes when heated, such as a plastic material, prevents the release of a separate compartment. When heated, the material becomes soft and is no longer able to resist the force of the actuation means and a separate compartment is released.
На Фигуре 8L показано представление удерживающего средства, которое представляет собой фоточувствительный материал. Трение между отдельным отсеком и корпусом, вызываемое клеем или материалом подобным клею, препятствует высвобождению отдельного отсека. Когда материал подвергается воздействию света, например, при облучении светоизлучающим диодом, (клей) материал разлагается и отдельный отсек высвобождается.Figure 8L shows a representation of a holding means, which is a photosensitive material. The friction between the individual compartment and the body caused by glue or material similar to the glue prevents the release of the separate compartment. When the material is exposed to light, for example, when exposed to a light emitting diode (adhesive), the material decomposes and a separate compartment is released.
На Фигуре 9 представлен график рН желудочно-кишечного тракта животного в зависимости от времени, и показано, в какой момент устройство открыто и в какой момент устройство захватило пробу.The Figure 9 presents a graph of the pH of the gastrointestinal tract of the animal versus time, and shows at what point the device is open and at what point the device captured the sample.
На Фигуре 10 представлена блок-схема, показывающая различные электрические компоненты, которые могут быть в отдельном отсеке.Figure 10 is a block diagram showing various electrical components that may be in a separate compartment.
Следующий пример демонстрирует, как можно использовать устройство:The following example demonstrates how to use the device:
Отдельный отсек удаляется из устройства и отвинчивается для того, чтобы обеспечить доступ к бортовой электронике. Микропроцессор соединен с пружинным контактом для последовательной передачи данных с тем, чтобы предоставить конфигурацию соответствующей частоты отбора проб. На печатную плату вставляется новая батарея и отдельный отсек затем закупоривается. Электроника записывает данные рН из точки вставки батареи до тех пор, пока батарея не будет удалена. Каждое событие отбора пробы связано со вспышкой светодиода для того, чтобы показать пользователю, что пилюля функционирует правильно.A separate compartment is removed from the device and unscrewed in order to provide access to the on-board electronics. The microprocessor is connected to a spring contact for serial data transmission in order to provide the configuration of the corresponding sampling frequency. A new battery is inserted on the circuit board and the separate compartment is then plugged. Electronics records pH data from the insertion point of the battery until the battery is removed. Each sampling event is associated with a LED flash in order to show the user that the pill is functioning correctly.
Датчик рН затем калибруется по известному набору буферных растворов.The pH sensor is then calibrated against a known set of buffer solutions.
Отдельный отсек вставляется в корпус вместе с шайбой, изготовленной из материала, который разлагается в условиях щелочного рН, предотвращая выталкивание отдельного отсека.A separate compartment is inserted into the housing along with a washer made of material that decomposes under alkaline pH conditions, preventing the ejection of a separate compartment.
Узел клапана ввинчен в корпус. Это сжимает пружину средства приведения в действие, прижимая плунжер к отдельному отсеку. Выступ на поршне входит в зацепление с узлом переключателя на печатной плате через мембрану на поверхности отдельного отсека. Это регистрируется бортовой электроникой, указывая, что устройство находится в закрытой/сжатой конфигурации.The valve assembly is screwed into the housing. This compresses the spring of the actuation means, pressing the plunger against a separate compartment. The protrusion on the piston engages with the switch assembly on the printed circuit board through a membrane on the surface of a separate compartment. This is recorded by the on-board electronics, indicating that the device is in a closed / compressed configuration.
Затем устройство готово к введению испытуемому.The device is then ready for administration to a test subject.
Во время прохождения вдоль желудочно-кишечного тракта, устройство замеряет выходной сигнал датчика рН в соответствии с заданной частотой отбора проб, например, каждые 30 секунд. При выходе из желудка шайба удерживающего средства начинает разрушаться в щелочной среде двенадцатиперстной кишки. Когда шайба разрушилась до такой степени, что она больше не может противостоять силе сжатой пружины средства приведения в действие, отдельный отсек выталкивается из устройства.During passage along the gastrointestinal tract, the device measures the output signal of the pH sensor in accordance with a given sampling frequency, for example, every 30 seconds. Upon exiting the stomach, the retainer washer begins to break down in the alkaline environment of the duodenum. When the washer collapses to such an extent that it can no longer withstand the force of the compressed spring of the actuation means, a separate compartment is pushed out of the device.
Так как отдельный отсек выталкивается из устройства, движение плунжера по длине устройства создает временный вакуум, который тянет пробу содержимого пищеварительного тракта в устройство через отверстие. В течение этого времени давление выступа плунжера на узел переключателя уменьшается. Это регистрируется бортовой электроникой как указание на то, что устройство находится в своей открытой/несжатой конфигурации.Since a separate compartment is pushed out of the device, the movement of the plunger along the length of the device creates a temporary vacuum, which draws a sample of the contents of the digestive tract into the device through the hole. During this time, the pressure of the protrusion of the plunger on the switch assembly decreases. This is recorded by the on-board electronics as an indication that the device is in its open / uncompressed configuration.
После прохождения через весь пищеварительный тракт устройство извлекается после элиминации. Устройство извлекается в двух частях. Отсек, который содержит отобранное содержимое пищеварительного тракта и отдельный отсек, содержащий данные, относящиеся к рН, записанные во время прохождения, и запись времени отбора проб, представленные изменением состояния переключателя.After passing through the entire digestive tract, the device is removed after elimination. The device is removable in two parts. A compartment that contains the selected contents of the digestive tract and a separate compartment containing pH-related data recorded during passage and recording sampling times represented by a change in the state of the switch.
Устройство отвинчивается для того, чтобы изъять отобранное содержимое пищеварительного тракта. Отдельный отсек подвергается второй калибровке по известному набору буферных растворов для проверки дрейфа показаний выходного сигнала датчика рН по сравнению с первоначальной калибровкой.The device is unscrewed in order to withdraw the selected contents of the digestive tract. A separate compartment is subjected to a second calibration using a known set of buffer solutions to check the drift of the pH sensor output signal compared to the initial calibration.
Отдельный отсек отвинчивается, и батарея снимается. Данные загружаются из встроенной флэш-памяти через пружинный контакт для последовательной передачи данных, прикрепленный к микропроцессору. Эти данные можно увидеть на Фигуре 9.A separate compartment is unscrewed and the battery is removed. Data is downloaded from the built-in flash memory via a spring contact for serial data transfer, attached to the microprocessor. These data can be seen in Figure 9.
Устройство перепрограммируется и снова готово к использованию.The device is reprogrammed and ready for use again.
Результаты на Фиг. 9 показывают калибровку рН вдоль желудочно-кишечного тракта животного, в какой момент проба была захвачена и соответствующий рН.The results in FIG. 9 show the pH calibration along the animal’s gastrointestinal tract, at what point in time the sample was taken and the corresponding pH.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1416453.7 | 2014-09-17 | ||
GBGB1416453.7A GB201416453D0 (en) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | Device |
GB1416454.5 | 2014-09-17 | ||
GBGB1416454.5A GB201416454D0 (en) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | Device |
PCT/GB2015/052647 WO2016042301A1 (en) | 2014-09-17 | 2015-09-11 | Device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017112922A RU2017112922A (en) | 2018-10-17 |
RU2017112922A3 RU2017112922A3 (en) | 2019-03-15 |
RU2711434C2 true RU2711434C2 (en) | 2020-01-17 |
Family
ID=54148555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017112922A RU2711434C2 (en) | 2014-09-17 | 2015-09-11 | Sampling device and method for use thereof |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11419586B2 (en) |
EP (1) | EP3193729B1 (en) |
JP (2) | JP6740217B2 (en) |
CN (1) | CN107106147B (en) |
AU (1) | AU2015316580B2 (en) |
CA (1) | CA2961127C (en) |
RU (1) | RU2711434C2 (en) |
WO (1) | WO2016042301A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201304738D0 (en) | 2013-03-15 | 2013-05-01 | Mars Inc | Sampling Device |
CA2961307C (en) | 2014-09-17 | 2023-01-10 | Mars Incorporated | Device |
CN109497917A (en) * | 2019-01-11 | 2019-03-22 | 安翰科技(武汉)股份有限公司 | Alimentary canal sampling capsule |
DE102019128832A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Steinel Normalien Ag | Gas spring |
GB2607276B (en) * | 2021-05-10 | 2023-08-16 | Vestlandets Innovasjonsselskap As | Intestinal capsule assembly |
EP4223231A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-09 | Capsibo, Ltd. | Swallowable capsule for obtaining a fluid sample from the gi tract of a subject |
CN118258641B (en) * | 2024-03-29 | 2024-08-30 | 无锡职业技术学院 | Scenic spot river lake water sample collection system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4239040A (en) * | 1976-10-19 | 1980-12-16 | Kabushiki Kaisha Daini Seikosha | Capsule for medical use |
US5395366A (en) * | 1991-05-30 | 1995-03-07 | The State University Of New York | Sampling capsule and process |
US20020198470A1 (en) * | 2001-06-26 | 2002-12-26 | Imran Mir A. | Capsule and method for treating or diagnosing the intestinal tract |
US6564087B1 (en) * | 1991-04-29 | 2003-05-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Fiber optic needle probes for optical coherence tomography imaging |
WO2013120184A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Micropharma Limited | Ingestible medical device |
RU2012116467A (en) * | 2009-10-16 | 2013-11-27 | Чонгквинг Джиншан Сайенс Энд Текхнолоджи (Гроуп) Ко., Лтд. | THE NEXT SYSTEM, EQUIPMENT AND POSITIONING METHOD FOR WIRELESS MONITORING OF THE pH LEVEL IN THE ESOPHAGUM |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH337989A (en) | 1957-04-09 | 1959-04-30 | Perrenoud Jean Pierre Dr | Capsule |
US3485235A (en) | 1967-12-04 | 1969-12-23 | Ronald Felson | Capsule for the study and treatment of the digestive tract |
US4186730A (en) | 1974-08-23 | 1980-02-05 | Louis Bucalo | Methods for collecting body fluids |
JPS5149588A (en) | 1974-10-28 | 1976-04-28 | Seiko Instr & Electronics | |
JPS52131678A (en) | 1976-04-27 | 1977-11-04 | Seiko Instr & Electronics | Medical capsule |
JPS5353183A (en) | 1976-10-22 | 1978-05-15 | Seiko Instr & Electronics | Medical capsule |
JPS5376584A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-07 | Seiko Instr & Electronics | Medical capsule |
US4481952A (en) * | 1978-03-22 | 1984-11-13 | Jerzy Pawelec | Device for the study of the alimentary canal |
JPH04176443A (en) | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Olympus Optical Co Ltd | Medical capsule |
US5443459A (en) * | 1991-01-30 | 1995-08-22 | Alza Corporation | Osmotic device for delayed delivery of agent |
US5971942A (en) | 1996-12-03 | 1999-10-26 | Gu; Howard H. | Intestinal fluid sampler |
JP3817004B2 (en) | 1996-12-29 | 2006-08-30 | ミサワ医科工業株式会社 | Disposable pricker |
DE19801573A1 (en) | 1998-01-19 | 1999-07-22 | Suchatzki Bernd Ulrich Dr | Hollow body to collect digestive juices for diagnosis |
US8636648B2 (en) | 1999-03-01 | 2014-01-28 | West View Research, Llc | Endoscopic smart probe |
GB9930000D0 (en) | 1999-12-21 | 2000-02-09 | Phaeton Research Ltd | An ingestible device |
JP4477258B2 (en) | 2001-03-30 | 2010-06-09 | セコム株式会社 | Fingerprint verification device |
EP1387634B1 (en) | 2001-05-17 | 2006-05-03 | Färgklämman AB | Sampling device and method for obtaining samples of internal body substances and method for producing a sampling device |
CN1206962C (en) | 2003-01-28 | 2005-06-22 | 重庆大学 | Inhalation miniature sampling apparatus |
US20040267240A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-12-30 | Yossi Gross | Active drug delivery in the gastrointestinal tract |
US7611480B2 (en) | 2003-04-24 | 2009-11-03 | Levy Mark M | Gastrointestinal bioreactor |
WO2005000101A2 (en) | 2003-06-12 | 2005-01-06 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus, systems and methods for diagnosing carpal tunnel syndrome |
GB0316553D0 (en) | 2003-07-15 | 2003-08-20 | Densham Daniel | Method |
JPWO2005024436A1 (en) | 2003-09-02 | 2007-11-08 | 日本電気株式会社 | Customizable chip and manufacturing method thereof |
WO2005046485A1 (en) | 2003-11-12 | 2005-05-26 | FäRGKLäMMAN AB | Sampling device, method of producing a sampling device and use of a sampling device |
AU2005245224A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Given Imaging Ltd. | Device, system and method for in-vivo sampling |
WO2006116718A2 (en) | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Proteus Biomedical, Inc. | Pharma-informatics system |
EP1954197A2 (en) | 2005-11-22 | 2008-08-13 | Stichting Top Institute Food and Nutrition | Sampling device for in vivo sampling of liquids from the gastrointestinal tract, process for the production thereof and mould or mask for use in the production process |
EP2063766B1 (en) | 2006-09-06 | 2017-01-18 | Innurvation, Inc. | Ingestible low power sensor device and system for communicating with same |
JP5100336B2 (en) | 2007-11-29 | 2012-12-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Capsule medical device |
JP5595378B2 (en) | 2008-04-18 | 2014-09-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method for detecting specific bacteria and capsule in the body |
EP2356939B1 (en) | 2008-12-09 | 2014-01-22 | Panasonic Corporation | Pressure reduction mechanism, puncture device, blood analysis device, and sensor mounting mechanism |
US8562589B2 (en) | 2009-12-24 | 2013-10-22 | Rani Therapeutics, Llc | Swallowable drug delivery device and method of delivery |
DK2726091T3 (en) | 2011-06-29 | 2020-03-09 | Rani Therapeutics Llc | PREPARATIONS WITH THERAPEUTIC MEDICINE FOR SUPPLY IN A LUMEN IN THE GAS CHANNEL BY A SYNCABLE DEVICE FOR PHARMACEUTICAL SUPPLY |
CA2882675C (en) | 2011-10-09 | 2020-02-25 | Bonnie L. GRAY | Microfluidic reconfigurable device for multi-plexed sample analysis |
GB201304738D0 (en) | 2013-03-15 | 2013-05-01 | Mars Inc | Sampling Device |
CA2961307C (en) | 2014-09-17 | 2023-01-10 | Mars Incorporated | Device |
CN106999166B (en) | 2014-09-17 | 2020-11-10 | 马斯公司 | Sampling device |
-
2015
- 2015-09-11 WO PCT/GB2015/052647 patent/WO2016042301A1/en active Application Filing
- 2015-09-11 RU RU2017112922A patent/RU2711434C2/en active
- 2015-09-11 CA CA2961127A patent/CA2961127C/en active Active
- 2015-09-11 US US15/511,149 patent/US11419586B2/en active Active
- 2015-09-11 CN CN201580062359.4A patent/CN107106147B/en active Active
- 2015-09-11 AU AU2015316580A patent/AU2015316580B2/en active Active
- 2015-09-11 EP EP15766570.4A patent/EP3193729B1/en active Active
- 2015-09-11 JP JP2017514670A patent/JP6740217B2/en active Active
-
2020
- 2020-04-27 JP JP2020078210A patent/JP2020153993A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4239040A (en) * | 1976-10-19 | 1980-12-16 | Kabushiki Kaisha Daini Seikosha | Capsule for medical use |
US6564087B1 (en) * | 1991-04-29 | 2003-05-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Fiber optic needle probes for optical coherence tomography imaging |
US5395366A (en) * | 1991-05-30 | 1995-03-07 | The State University Of New York | Sampling capsule and process |
US20020198470A1 (en) * | 2001-06-26 | 2002-12-26 | Imran Mir A. | Capsule and method for treating or diagnosing the intestinal tract |
RU2012116467A (en) * | 2009-10-16 | 2013-11-27 | Чонгквинг Джиншан Сайенс Энд Текхнолоджи (Гроуп) Ко., Лтд. | THE NEXT SYSTEM, EQUIPMENT AND POSITIONING METHOD FOR WIRELESS MONITORING OF THE pH LEVEL IN THE ESOPHAGUM |
WO2013120184A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Micropharma Limited | Ingestible medical device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3193729B1 (en) | 2020-07-01 |
EP3193729A1 (en) | 2017-07-26 |
CA2961127C (en) | 2023-07-25 |
JP2017533003A (en) | 2017-11-09 |
AU2015316580A1 (en) | 2017-04-20 |
JP2020153993A (en) | 2020-09-24 |
US11419586B2 (en) | 2022-08-23 |
WO2016042301A1 (en) | 2016-03-24 |
RU2017112922A (en) | 2018-10-17 |
CN107106147A (en) | 2017-08-29 |
CN107106147B (en) | 2020-11-10 |
CA2961127A1 (en) | 2016-03-24 |
AU2015316580B2 (en) | 2020-10-15 |
JP6740217B2 (en) | 2020-08-12 |
RU2017112922A3 (en) | 2019-03-15 |
US20170252017A1 (en) | 2017-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2712026C2 (en) | Sampling device, method for obtaining sample of gastrointestinal tract of animal | |
RU2719939C2 (en) | Apparatus | |
RU2711434C2 (en) | Sampling device and method for use thereof | |
US10993668B2 (en) | Sampling device |